Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2019 - zeszyt 1

Detection of seepages in flood embankments using the ElasticNET method

Wykrywanie przecieków w wałach przeciwpowodziowych przy użyciu metody ElasticNET

10.15199/48.2019.01.40

nr katalogowy: 117977
10.15199/48.2019.01.40

Streszczenie

The presented article discusses the proposition of using an algorithm based on the ElasticNET method to obtain accurate and reproducible results of reconstruction of tomographic images. In particular, the research concerned solving of the inverse problem in electrical tomography with reference to levees and dams. To enable the reconstruction of high resolution images using the impedance tomography, the ElasticNET algorithm was used, which is a combination of two methods: dorsal regression and LASSO. The results of the research have shown that thanks to the ElasticNET method you can obtain high resolution images that are faithful representation of the cross-section of the dam.

Abstract

W zaprezentowanym artykule omówiono propozycję użycia algorytmu opartego na metodzie Elastic net w celu uzyskania dokładych i powtarzalnych wyników rekonstrukcji obrazów tomograficznych. W szczególności badania dotyczyły rozwiązywania problemu odwrotnego w tomografii elektrycznej w odniesieniu do wałów przeciwpowodziowych i zapór. Aby umożliwić rekonstrukcje obrazów o wysokiej rozdzielczości stosując tomografię impedancyjną zastosowano algorytm ElasticNET, który jest połączeniem dwóch metod: regresji grzbietowej i LASSO. Rezultaty badań wykazały, że dzięki metodzie ElasticNET można uzyskać obrazy o wysokiej rozdzielnoczści, będące wiernym odwzorowaniem przekroju zapory wodnej.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Rymarczyk T., Kozłowski E., Kłosowski G., Paweł Rymarczyk, Adamkiewicz and Sikora J., Elastic net method in the image reconstruction infiltration of water in the embankment, PTZE — 2018 Applications of Electromagnetic in Modern Techniques and Medicine, 09-12 September 2018, Racławice, Poland.
[2] Allaire G., De Gournay F., Jouve F., and Toader A. M., Structural optimization using topological and shape sensitivity via a level set method, Control and Cybernetics, 34 (2005), 59-80.
[3] Babout L., Grudzień K., Wiącek J., Niedostatkiewicz M., Karpiński B., Szkodo M., "Selection of material for X-ray tomography analysis and DEM simulations: comparison between granular materials of biological and non-biological origins, Granular Matter, 20 (2018), No. 3, 20:38.
[4] Bartušek K.; Fiala P., Mikulka J., Numerical Modeling of Magnetic Field Deformation as Related to Susceptibility Measured with an MR System, Radioengineering, 17 (2008), No. 4, 113-118.
[5] Bartusek K., Kubasek R., Fiala P., Determination of preemphasis constants for eddy current reduction, Measurement science and technology, 21 (2010), No. 10, 105601.
[6] Beck M. S., Byars M., Dyakowski T., Waterfall R., He R., Wang S. J., Yang W. Q., Principles and Industrial Applications of Electrical Capacitance Tomography, Measurement and Control, September, 30, 7 (1997).
[7] Borcea L., Electrical impedance tomography, Inverse Problems, 18 (2002), 99-136.
[8] Borsoi R. A., Aya J. C. C., Costa G. H., and Bermudez J. C. M., Super-resolution reconstruction of electrical impedance tomography images," Comput. Electr. Eng., 69 (2018), 1-13.
[9] Celik N., Manivannan N., Strudwick A., and Balachandran W., Graphene-enabled electrodes for electrocardiogram monitoring, Nanomaterials, 6 (2016), No. 9,
[Online]. Available: http://www.mdpi.com/2079-4991/6/9/156
[10] Grudzien, K., Chaniecki, Z., Romanowski, A., Sankowski, D., Nowakowski, J., & Niedostatkiewicz, M. (2016, May). Application of twin-plane ECT sensor for identification of the internal imperfections inside concrete beams. In Instrumentation and Measurement Technology Conference Proceedings (I2MTC), (2016) IEEE International, 1-6.
[11] Chen C., Woźniak P., Romanowski A. et al., Using Crowdsourcing for Scientific Analysis of Industrial Tomographic Images, ACM Transactions on Intelligent Systems and Technology, 7 (2016), No. 4, 52:1--52:25.
[12] De Donno G., Di Giambattista L., Orlando L., High-resolution investigation of masonry samples through GPR and electrical resistivity tomography. Construction and Building Materials, 154, (2017), 1234-1249.
[13] Duda K., Adamkiewicz A., Rymarczyk T., Nondestructive Method to Examine Brick Wall Dampness, International Interdisciplinary Phd Workshop 2016, (2016), 68-71.
[14] Fiala P., Drexler P., Nešpor D., Szabó Z., Mikulka J., Polívka J., The Evaluation of Noise Spectroscopy Tests, ENTROPY, 18 (2016), No. 12, 1-16.
[15] Filipowicz S.F., Rymarczyk T., Measurement Methods and Image Reconstruction in Electrical Impedance Tomography, Przeglad Elektrotechniczny, 88 (2012), No. 6, 247-250.
[16] Kłosowski G., Kozłowski E., Gola A., Integer linear programming in optimization of waste after cutting in the furniture manufacturing, Advances in Intelligent Systems and Computing 2018; 637 (2018), 260-270.
[17] Kosicka E., Kozłowski E., and Mazurkiewicz D., Intelligent Systems of Forecasting the Failure of Machinery Park and Supporting Fulfilment of Orders of Spare Parts, (2018), 54-63.
[18] Kryszyn J., Radzik B., Olszewski T., Szabatin R., Smolik W., Single-shot high-voltage circuit for electrical capacitance tomography, Measurement Science and Technology, 28 (2017), No.2, 025902.
[19] Krawczyk A., Korzeniewska E., Łada-Tondyra E., Magnetophosphenes - History and contemporary implications", Przeglad Elektrotechniczny, 94 (2018), No. 1, 61-64.
[20] Korzeniewska E., Walczak M., Rymaszewski J., Elements of Elastic Electronics Created on Textile Substrate, Proceedings of the 24th International Conference Mixed Design of Integrated Circuits and Systems - MIXDES 2017, 2017, 447- 45.
[21] Lopato P., Chady T., Sikora R., Ziolkowski S., M., Full wave numerical modelling of terahertz systems for nondestructive evaluation of dielectric structures, 32 (2013), No. 3, 736 - 749.
[22] Majchrowicz M., Kapusta P., Jackowska-Strumiłło L., Sankowski D., Optimization of Distributed Multi-node, Multi- GPU, Heterogeneous System for 3D Image Reconstruction in Electrical Capacitance Tomography, Image processing & communications, 21 (2016), No. 3, 81-90.
[23] Majchrowicz M., Kapusta P., Jackowska-Strumiłło L., Sankowski D., Acceleration of image reconstruction process in the electrical capacitance tomography 3d in heterogeneous, multi-gpu system, Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska (IAPGOŚ), 7 (2017), No. 1, 37-41; DOI: 10.5604/01.3001.0010.4579
[24] Polakowski K., Filipowicz S.F., Sikora J., Rymarczyk T., Tomography technology application, Przeglad Elektrotechniczny, 84 (2008), No. 12, 227-229.
[25] Psuj G.. “Multi-Sensor Data Integration Using Deep Learning for Characterization of Defects in Steel Elements, Sensors, 18 (2018), No. 1, 292; https://doi.org/10.3390/s18010292
[26] Romanowski A., Big Data-Driven Contextual Processing Methods for Electrical Capacitance Tomography, IEEE Transactions on Industrial Informatics, (2018), 1551-3203, DOI: 10.1109/TII.2018.2855200
[27] Rymarczyk T., Sikora J., Applying industrial tomography to control and optimization flow systems, Open Physics, 16 (2018); 332-345, DOI: https://doi.org/10.1515/phys-2018-0046
[28] Rymarczyk T., Kłosowski G., Application of neural reconstruction of tomographic images in the problem of reliability of flood protection facilities, Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability 20 (2018), No. 3, 425-434 http://dx.doi.org/10.17531/ein.2018.3.11
[29] Rymarczyk T., Kłosowski G., Kozłowski E., Non-Destructive System Based on Electrical Tomography and Machine Learning to Analyze Moisture of Buildings, Sensors, 18 (2018), No.7, 2285.
[30] Soleimani M., Mitchell C.,N., Banasiak R., Wajman R., Adler A., Four-dimensional electrical capacitance tomography imaging using experimental data, Progress In Electromagnetics Research, 90 (2009), 171-186.
[31] Smolik W., Kryszyn J., Olszewski T., Szabatin R., Methods of small capacitance measurement in electrical capacitance tomography, Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska (IAPGOŚ), 7 (2017), No. 1, 105-110; DOI: 10.5604/01.3001.0010.4596
[32] Wajman R., Fiderek P., Fidos H., Sankowski D., Banasiak R., Metrological evaluation of a 3D electrical capacitance tomography measurement system for two-phase flow fraction determination, Measurement Science and Technology, 24 (2013), No. 6, 065302.
[33] Ziolkowski M., Gratkowski S., and Zywica A. R., Analytical and numerical models of the magnetoacoustic tomography with magnetic induction," COMPEL - Int. J. Comput. Math. Electr. Electron. Eng., 37 (2018), No. 2, 538-548

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 117977 "Detection of seepages in ..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-1 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-10 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2019-12 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2019-1

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma