РОЗРОБКА МОДЕЛІ З ВИКОРИСТАННЯМ РЕГРЕСІЇ ОПОРНИХ ВЕКТОРІВ ДЛЯ СИСТЕМИ ВИМІРЮВАННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗУ НА ОСНОВІ БЕЗДРОТОВОГО ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННОГО СЕНСОРА

Abstract

В роботі запропоновано модель з використанням регресії опорних векторів для системи вимірювання концентрації вуглекислого газу на основі бездротового оптико-електронного сенсора. В середовищі, що може бути небезпечним для людини, розташовується сенсор, який дистанційно передає дані про концентрацію газу на комп’ютер, де за допомогою машинного навчання проводиться обробка отриманої інформації. В якості такого сенсора запропоновано використати оптико-електронний сенсор концентрації вуглекислого газу завдяки високій точності, чутливості, стабільності та надійності, а також швидкій реакції, стійкості до завад, безконтактності вимірювань, мінімальному технічному обслуговуванню та можливості дистанційного моніторингу. Також в роботі запропоновано використовувати модель регресії опорних векторів для обробки даних бездротового оптико-електронного сенсора концентрації вуглекислого газу. Регресія опорних векторів добре працює з нелінійними даними та, порівняно з іншими методами, демонструє високу точність при малій та середній кількості вхідних даних. Такі системи можуть виявляти вуглекислий газ завдяки вимірюванню його концентрації з високою точністю внаслідок збору даних в режимі реального часу оптико-електронним сенсором, що в поєднанні з обробкою зібраних даних за допомогою машинного навчання демонструє великий потенціал у вимірюванні концентрації вуглекислого газу, а, отже, і раннього попередження про його появу. Основними показниками ефективності запропонованої моделі вимірювання концентрації вуглекислого газу з використанням регресії опорних векторів, що визначалися в процесі дослідження, було обрано такі характеристики як середньоквадратична похибка (MSE), середня абсолютна похибка (MAE) та коефіцієнт детермінації (R²). Для аналізу цих показників була проведена оцінка зміни MSE, MAE та точності за метрикою R² під час навчання та перевірки моделі, порівняння даних з оптичного сенсора та з моделі, а також оцінки зміни MSE та MAE в процесі вимірювання.