تطوير Pd-Maas القائم على IIOT باستخدام نموذج RNN-LSTM مع تحسين جيلي فيش في صناعة بناء السفن الهندية

المؤلفون

  • PNV Srinivasa Rao قسم EECE، معهد جيتام للتكنولوجيا، جامعة جيتام، فيساخاباتنام، الهند. https://orcid.org/0000-0002-3464-2517
  • PVY Jayasree قسم EECE، معهد جيتام للتكنولوجيا، جامعة جيتام، فيساخاباتنام، الهند. https://orcid.org/0000-0002-9576-637X

DOI:

https://doi.org/10.21123/bsj.2024.9260

الكلمات المفتاحية:

بناء السفن الهندية، تحسين قنديل البحر، التعلم الآلي ، الصيانة التنبؤية كخدمة، RNN-LSTM

الملخص

المشكلة: يعتبر بناء وإصلاح السفن من الصناعات دائمة الخضرة على المستوى الوطني والعالمي. تخضع السفن عمومًا للإصلاحات الدورية المقررة من قبل صناعات بناء السفن الهندية. في بعض الأحيان تفتقر الصناعات إلى الإنتاجية ويفتقر إلى التحديث ويجب اتباع بعض الأساليب الحديثة.  الهدف: تركز الدراسة على تحسين الصيانة التنبؤية كخدمة على إنترنت الأشياء الصناعي من خلال خوارزميات التعلم الآلي. المساهمة الرئيسية للدراسة هي استخدام تقنيات التحسين لاختيار الميزات وRNN-LSTM لتحسين الدقة. الأساليب: تتم معالجة مجموعة البيانات المحددة مسبقًا واختيار الميزات لتحسين الدقة، ويتم تحسين اتخاذ القرار الآلي في إطار الشبكة العصبية التلافيفية جنبًا إلى جنب مع مصنف الأشجار المعزز للمجموعة الذي تم تطويره باستخدام تحسين قنديل البحر والعصبية المتكررة. نموذج الشبكة والذاكرة طويلة المدى (RNN-LSTM) للتعرف على الأنماط والمتجهات الرقمية في بيانات العالم الحقيقي بعد معالجة المخرجات ثم يتم إرسالها مرة أخرى كمدخل للشبكة المتكررة لاتخاذ القرار في السفينة عملية البناء.  النتائج: من خلال تقييم نتائج الأداء ومصفوفة الارتباك من خلال مخرجات التدريب والاختبار، يتم تصنيف جميع مقاييس التدريب والاختبار في مصفوفة الارتباك. يمكن أن يساعد نموذج الصيانة التنبؤية المقترح بدقة عالية للكشف عن الأعطال في المراحل المبكرة وصيانة السفن الهندية في تجنب وقوع الحوادث في الرحلات وفقدان البضائع والأموال أثناء النقل. يوضح التحقق من صحة نموذج الصيانة التنبؤية المقترح باستخدام أنواع مختلفة من خوارزميات التعلم العميق أن منهجيتنا المقترحة تعطي دقة محسنة بنسبة 98.9336% وهي أعلى من أي نماذج أخرى  الاستنتاج: يساعد نظام Pd-MaaS المقترح في الكشف المبكر عن الأعطال في السفن والتي تعد أكبر ميزة في صناعة بناء السفن الهندية.

المراجع

Mourougane A. Present Scenario of Ship Building Industry in Indian. J Dev Econ Manag Res. 2020; 6: 29-38.

Khare A, Kakandikar GM, Kulkarni OK. An Insight Review on Jellyfish Optimization Algorithm and Its Application in Engineering. Rev Comput Eng Stud. 2022; 9: 31-40. https://doi.org/10.18280/rces.090103

Rao PN, Jayasree P. Predictive Maintenance-as-a-Service (PdMaaS) Using Industrial Internet of Things (IIoT) and machine learning for Mechanical Equipment Used into Indian Ship Building Industry. Int J Mech Eng. 2022; 7: 674-687.

Agarwala N. Shipbuilding legacy in India under the Wadia family. Aust J Marit Ocean Aff. 2021; 30: 1-20. https://doi.org/10.1080/18366503.2021.1961353

Chehri A, Jeon G. The industrial internet of things: examining how the IIoT will improve the predictive maintenance. InInnovation in Medicine and Healthcare Systems, and Multimedia: Proceedings of KES-InMed-19 and KES-IIMSS-19 Conferences, 2019; 145: 517-527. Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-13-8566-7_47

Achouch M, Dimitrova M, Ziane K, Sattarpanah Karganroudi S, Dhouib R, Ibrahim H, et al. On predictive maintenance in industry 4.0: Overview, models, and challenges. Appl Sci. 2022; 12: 1-22. https://doi.org/10.3390/app12168081

Iqbal J, Omar M, Yasin A. The impact of agile methodologies and cost management success factors: An empirical study. Baghdad Sci J. 2019; 16: 496-504. https://doi.org/10.21123/bsj.2019.16.2(SI).0496

Zonta T, Da Costa CA, da Rosa Righi R, de Lima MJ, da Trindade ES, Li GP. Predictive maintenance in the Industry 4.0: A systematic literature review. Comput Ind Eng. 2020; 150: 1-17. https://doi.org/10.1016/j.cie.2020.106889

Sang GM. Predictive maintenance for industry 4.0, a holistic approach to performing predictive maintenance as a service (Doctoral dissertation, Bournemouth University). Predictive Maintenance for Industry 4.0. 2021; 1: 1-274.

Ijiga OE, Malekian R, Chude-Okonkwo UA. Enabling emergent configurations in the industrial Internet of Things for oil and gas explorations: A survey. Electronics. 2020; 9: 1-34. https://doi.org/10.3390/electronics9081306

Yang B, Pang Z, Wang S, Mo F, Gao Y. A coupling optimization method of production scheduling and computation offloading for intelligent workshops with cloud-edge-terminal architecture. J Manuf Syst. 2022; 65: 421-438. https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2022.10.002

Faheem M, Butt R A, Raza B, Ashraf M W, Ngadi M A, Gungor V C. Energy efficient and reliable data gathering using internet of software-defined mobile sinks for WSNs-based smart grid applications. Comput Stand Interfaces. 2019; 66: 1-18. https://doi.org/10.1016/j.csi.2019.03.009

Faheem M, Fizza G, Ashraf M W, Butt R A, Ngadi M A, Gungor V C. Big Data acquired by Internet of Things-enabled industrial multichannel wireless sensors networks for active monitoring and control in the smart grid Industry 4.0. Data Brief. 2021; 35: 1-12. https://doi.org/10.1016/j.dib.2021.106854

Faheem M, Butt R A, Raza B, Ashraf M W, Ngadi M A, Gungor V C. A multi-channel distributed routing scheme for smart grid real-time critical event monitoring applications in the perspective of Industry 4.0. Int J Ad Hoc Ubiquitous Comput. 2019; 32: 236-256. https://dx.doi.org/10.1504/IJAHUC.2019.103264

Toma RN, Prosvirin AE, Kim JM. Bearing fault diagnosis of induction motors using a genetic algorithm and machine learning classifiers. Sensors. 2020; 20: 1-19. https://doi.org/10.3390/s20071884

Akter S, Shamrat FJ, Chakraborty S, Karim A, Azam S. COVID-19 detection using deep learning algorithm on chest X-ray images. Biology. 2021; 10: 1-23. https://doi.org/10.3390/biology10111174

Jin XB, Zheng WZ, Kong JL, Wang XY, Bai YT, Su TL, et al. Deep-learning forecasting method for electric power load via attention-based encoder-decoder with bayesian optimization. Energies. 2021; 14: 1-18. https://doi.org/10.3390/en14061596

Mosavi A, Ozturk P, Chau KW. Flood prediction using machine learning models: Literature review. Water. 2018; 10: 1-40. https://doi.org/10.3390/w10111536

Khan MA, Sharif M, Akram T, Damaševičius R, Maskeliūnas R. Skin lesion segmentation and multiclass classification using deep learning features and improved moth flame optimization. Diagnostics. 2021; 11: 1-26. https://doi.org/10.3390/diagnostics11050811

Chitradevi D, Prabha S. Analysis of brain sub regions using optimization techniques and deep learning method in Alzheimer disease. Appl. Soft Comput. 2020; 86: 1-34. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2019.105857

Khare N, Devan P, Chowdhary CL, Bhattacharya S, Singh G, Singh S, et al. SMO-DNN: Spider monkey optimization and deep neural network hybrid classifier model for intrusion detection. Electronics. 2020; 9: 1-18. https://doi.org/10.3390/electronics9040692

التنزيلات

إصدار

القسم

article

كيفية الاقتباس

1.
تطوير Pd-Maas القائم على IIOT باستخدام نموذج RNN-LSTM مع تحسين جيلي فيش في صناعة بناء السفن الهندية. Baghdad Sci.J [انترنت]. [وثق 21 مايو، 2024];21(8). موجود في: https://bsj.uobaghdad.edu.iq/index.php/BSJ/article/view/9260