Modelos de redes
Referencia
Una presentación organizada para la elaboración de modelos de redes y su aplicación en ingeniería civil, puede obtenerse de la siguiente referencia de profesores de la Universidad de Maryland, USA.
Ian Flood and Nabil Kartam. Neural Networks in Civil Engineering. II: Systems and Application. Journal of Computing in Civil Engineering, Vol 8. N° 2, April, 1994. ASCE.
Modelo progresivo
Este es el caso común y más simple de redes que tienen un vector de entradas, otro de salidas, y un una o más capas intermedias u ocultas. Se pueden encontrar ejemplos de aplicación como:
- Sistema para seleccionar el encofrado vertical en un proceso constructivo.
- Predicción de riesgo sísmico.
- Predicción de pretensado de cables para sostener una torre de antenas.
Solución modular
Si un problema resulta complejo, podría desagregarse en varias partes, trabajando cada una en forma separada. La integración de estas partes permite abordar el problema en cuestión.
Cada parte debe ser propiamente un sub-problema claramente definido a fin de ser resuelto en una red diferente. Los módulos así construidos pueden unirse en paralelo o en serie, incrementando la capacidad de solución del problema. Aquí algunos ejemplos.
- Sistema de mejoramiento de imágenes de fallas en la estructura interna de componentes de una construcción.
- Simulación de actividades de construcción. Los módulos representan sub-procesos.
- Estimación de los atributos de un camión que transita un puente a partir de la repuesta de deformación. Esta vez las entradas son los valores de deformación en un punto fijo del puente durante el paso de un camión. Las salidas son: la velocidad del camión, la distancia entre ejes, la carga por eje.
- Estimación de la producción de un equipo de movimiento de tierras. Se utilizan módulos para estimar la velocidad de trabajo del equipo bajo determinados factores ambientales. Sirve para seleccionar equipos, renovando algunos, desechando otros.
Procesos dinámicos
En este caso los resultados son series de resultados en el templo.
- Simulación de un proceso constructivo incrementando la velocidad
de ejecución en una corrida simulada. Cada módulo corresponde a un
proceso, como el de almacenamiento, la flota de volquetes o las
condiciones ambientales.
En la siguiente corrida mejorada, se utilizan las salidas de la corrida previa en un proceso de retro-alimentación.
También puede apreciarse que cada módulo puede tomarse aisladamente para otras aplicaciones. - Simulación de cargas dinámicas en estructuras, de viento por ejemplo.
- Extrapolación de series de aceleraciones en un evento sísmico.
- Simulación del comportamiento termodinámico de edificaciones.
- Estimación del flujo de ríos sobre la estructura de un puente.
Problemas transitorios
Se trata de procesos que aunque puedan repetirse, provoquen resultados distintos.
- Proceso de excavación cuya productividad varía por deterioro de los equipos. O por una mayor eficiencia del operador ya entrenado.
- La respuesta de una estructura ante una carga súbita que altera las cargas con las que se diseñó la misma.
- Problemas de drenaje pluvial al ser alterada la red original.
- Cambios en la gradiente o cobertura de una superficie.
Estos cambios obligan a variaciones en la red neural y su comportamiento. Sea agregando entrando. Cambiando parámetros. O alterando capas internas de la red.
Redes para optimización
Tanto en diseño como en la construcción, la ingeniería enfrenta problemas de optimización de distinta índole.
- El espaciamiento óptimo de soportes para encofrados verticales.
- Desperdicio mínimo en el dimensionamiento y corte de varillas de refuerzo.
- Programación de actividades para optimizar la demanda de maquinaria y labores.
- Uso combinado de algoritmos genéticos asociados a procesos evolutivos.
Ejemplos en Ingeniería Civil. Patrones. Regla de Hamming. Algoritmo de retro propagación. La regla delta. Ejemplos. Productividad en la construcción.