Abstract

As a result of the research of production process organization for the roof construction of residential multi-storey buildings, an artificial neural network (ANN) was designed, the purpose of which is to predict the labor productivity based on organizational factors. One of the main tasks on the way to this purpose is the training of ANN on precedents of the sample extracted from the research object. In view of the deficiency of training data, the main problem is to determine the conditions for the statistical significance of the predictions of the model trained on limited sample. This article is devoted to solving this problem within the research of production organization. The paper uses the provisions of the statistical learning theory, the notion of the Vapnik-Chervonenkis dimension for describing the sample complexity, and also the approaches of probably approximately correct learning (PAC-learning). The technologies of statistical bootstrapping and bagging are described, which allow expanding the training sample. ANN training is conducted using a computer experiment on the programming language Python. The bounds of the theoretical sample complexity, which is necessary for obtaining of ANN results within a given confidence interval with a confidence level of 0,95, were estimated. The sample was transformed by an order comparable to the theoretical lower bound. ANN was trained and the mean square error (MSE) in the test sample was defined, which amounted to . The theoretical bounds of the sample complexity to ensure a given statistical significance are determined in the article. After the ANN training on the sample, the order of which corresponds to theoretical lower bound, a prediction error was obtained on the test sample within the given confidence interval.

Highlights

  • Первый блок формируется с помощью научного наблюдения за объектом, экспертных опросов, а также его системного анализа, если объект не представляет собой «черный ящик»

  • В рамках диссертационного исследования, посвященного разработке методики оптимальной организации производственного процесса по строительству кровельных конструкций жилых многоэтажных зданий, автор статьи прошел первые три блока, определив с помощью системного анализа и экспертных опросов структуру исследуемого объекта [5], выполнив математическую интерпретацию его функционирования с помощью искусственной нейронной сети [6], а также определив алгоритм и порядок обучения модели с помощью метода обратного распространения ошибки [7]

  • Достоверность получаемых с помощью созданной модели результатов зависит от трех основных факторов

Read more

Summary

Introduction

Первый блок формируется с помощью научного наблюдения за объектом, экспертных опросов, а также его системного анализа, если объект не представляет собой «черный ящик». Где ( x) ( x1, x2 ...) – вектор значений входов модели; Y – отклик реальной системы при зафиксированном ( x ) ; i – номер прецедента; N – количество примеров в обучающей выборке или длина выборки.

Results
Conclusion
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call