Journals / Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2021 / Cilt: 21 - Sayı: 3

The Random Forest Method to Predict the Consistency Characteristics of Low Plastic Clayey Soils

Düşük Plastisiteli Killi Zeminlerin Kıvam Özelliklerinin TahminindeRastgele Orman Yöntemi

Pages
668–680
Publication Date
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Consequently, it is shown that the Random Forest method can beused for the estimation of the consistency properties of low plastic clayey soils.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Within the scope of this study, the applicability of the Random Forest Method in the prediction processof the consistency properties of low plastic clayey soils was evaluated.
📊
Key Findings & Data:For this purpose, a data set wascreated by compiling the liquid limit, plastic limit, and water content test results of 665 soils.
💡
Conclusion & Impact:Consequently, it is shown that the Random Forest method can beused for the estimation of the consistency properties of low plastic clayey soils.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Within the scope of this study, the applicability of the Random Forest Method in the prediction processof the consistency properties of low plastic clayey soils was evaluated. For this purpose, a data set wascreated by compiling the liquid limit, plastic limit, and water content test results of 665 soils. These soilswere classified as low plastic clayey soils according to the Unified Soil Classification System. Univariateand multivariate regression analyzes were performed using Python software. The liquid limit, depth,water content, and natural unit weight values were evaluated individually or in groups as inputparameters and their effectiveness in plasticity index estimation was investigated. At the same time, bydrawing attention to the decrease in the estimation rate caused by the inconsistency of the laboratorydata or not following a certain trend, the issue of how these rates can be increased by the RandomForest method was also examined. Consequently, it is shown that the Random Forest method can beused for the estimation of the consistency properties of low plastic clayey soils.

Özet

Bu çalışma kapsamında, düşük plastisiteli killi zeminlerin kıvam özelliklerinin tahmininde Rastgele Orman yönteminin uygulanabilirliği değerlendirilmiştir. Bu amaçla, Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırma Sistemi’ne göre düşük plastisiteli kil sınıfında yer alan 665 adet zeminin likit, plastik limit ve su muhtevasıdeney sonuçları derlenerek bir veri seti oluşturulmuştur. Python yazılımı kullanılarak yapılan tek ve çok değişkenli regresyon analizlerinde likit limit, derinlik, su muhtevası ve doğal birim hacim ağırlığı değerleri bireysel veya gruplar halinde girdi parametreleri olarak değerlendirilmiş ve plastisite indisi tahminindeki etkinlikleri araştırılmıştır. Aynı zamanda, laboratuvar verilerinin tutarsızlık durumları veya belirli bir eğilim izlememesi sebebi ile ortaya çıkan tahmin oranı azalmasına dikkat çekilerek, bu oranlarının Rastgele Orman yöntemi ile nasıl yükseltilebileceği konusu da incelenmiştir. Sonuçlar, Rastgele Orman yönteminin düşük plastisiteli kil zeminlerin plastisite indisi değerinin tahmininde kullanılabilir nitelikte olduğunu göstermektedir.

🔖

Cite This Article

ARAMA, Z. A., GENÇDAL, H. B., AKIN, M. S., NURAY, S. E., KARAKAŞ, S., ALTEN, O. (2022). The Random Forest Method to Predict the Consistency Characteristics of Low Plastic Clayey Soils. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 21 - Sayı: 3, 668–680. https://ajindex.com/articles/429701

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (8)

  1. Ahmed, Z., Mohamed, K., Zeeshan, S., Dong. X., 2020. Artificial intelligence with multi-functional machine learning platform development for better healthcare and precision medicine. Database, 2020, 1-35.
  2. Akar, Ö., Güngör, O., Akar, A., 2010. Rastgele Orman Sınıflandırıcısı ile arazi kullanım alanlarının belirlenmesi. III. Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Sempozyumu, Gebze, Kocaeli, 1, 142-152.
  3. Akar, Ö., Güngör, O., 2012. Rastgele Orman Algoritması kullanılarak çok bantlı görüntülerin sınıflandırılması. Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi, 1, 2, 139-146. DOI: 10.9733/jgg.241212.1t. Akbay Arama, Z., Yücel, M., Akın, M.S., Dalyan, İ., 2021. A comparative study on the application of artificial intelligence networks versus regression analysis for the prediction of clay plasticity. Arabian Journal of Geosciences, 14, 534. Archer, K.J., 2008. Emprical characterization of Random Forest variable importance measure, computational statistical data analysis. Computational Statistics & Data Analysis, 52, 4, 2249-2260. ASTM D-4318. Standard test methods for liquid limit, plastic limit, and plasticity index of soils. ASTM D-422. Standard test method for particle-size analysis of soils. Breiman, L., 2001.
  4. Random Forests, Machine Learning. 2001 Kluwer Academic Publishers, 45, 1, 5-32.
  5. Çinicioğlu, F., Öser, C., Uzman, E., Kutu, S., Güler, M., 2002. Killerde kıvam parametrelerinin birbirleriyle ilişkilendirilmesi. Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Dokuzuncu Ulusal Kongresi, Eskişehir, Türkiye. Das, M. D., 2010. Principals of Foundation Engineering. SI Edition, 15-17.
  6. Davis, J.A. 1971. Elementary Survey Analysis. Prentice Hall, New Jersey. Ermias, B., Vishal, V., 2020. Application of artificial ıntelligence for prediction of swelling potential of clay-rich soils. Geotech Geol Eng, 38, 6189–6205.
  7. Gislason, P.O., Benediktsson, J. A, Sveinsson, J.R., 2004. Random Forest Classification of multi-source remote sensing and geographic data. IEEE International Geoscienceand Remote Sensing Symposium IGARSS ‘04Proceedings, 2, 1049 – 1052. Grömping, U., 2009. Variable importance assessment in regression: linear regression versus Random Forest. Am Stat, 63, 4, 308–319. DOI:10.1198/tast.2009.08199. Iyisan, R., 1993. Geoteknik özelliklerin belirlenmesinde sismik ve penetrasyon deney sonuçlarının karşılaştırılması (Doktora Tezi), İstanbul Teknik Üniversitesi,
  8. Fen Bilimleri Enstitüsü, Geoteknik Mühendisliği, 255. Kandpal, M., Kandpal, A., 2014. Establishing correlation between s