Přeskočit na obsah

Repozitář publikační činnosti

    • čeština
    • English
  • čeština 
    • čeština
    • English
  • Přihlásit se
Zobrazit záznam 
  •   Repozitář publikační činnosti UK
  • Fakulty
  • Přírodovědecká fakulta
  • Zobrazit záznam
  • Repozitář publikační činnosti UK
  • Fakulty
  • Přírodovědecká fakulta
  • Zobrazit záznam
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Integrating the Grading Entropy Theory (GET) into a Physics-Informed Neural Network (PINN) to predict soil hydraulic properties

původní článek
Creative Commons License IconCreative Commons BY Icon
en
vydavatelská verze
  • žádná další verze
Thumbnail
File can be accessed.Získat publikaci
Autor
Polo Mendoza, Rodrigo ErnestoORCiD Profile - 0000-0002-7556-2994WoS Profile - DYK-9151-2022Scopus Profile - 57459624700
Mašín, DavidORCiD Profile - 0000-0002-5990-6021WoS Profile - F-2994-2015Scopus Profile - 9536589000
Duque Felfle, Jose AlejandroORCiD Profile - 0000-0002-9663-1741WoS Profile - JCD-8918-2023Scopus Profile - 57202579802
Datum vydání
2025
Publikováno v
Results in Engineering
Nakladatel / Místo vydání
Elsevier B.V.
Ročník / Číslo vydání
27 (September 2025)
ISBN / ISSN
ISSN: 2590-1230
ISBN / ISSN
eISSN: 2590-1230
Informace o financování
UK//COOP
MSM//EH22_008/0004605
Metadata
Zobrazit celý záznam
Kolekce
  • Přírodovědecká fakulta

Tato publikace má vydavatelskou verzi s DOI 10.1016/j.rineng.2025.106063

Abstrakt
The soil's hydraulic properties are fundamental for most geotechnical analyses and designs. For fully saturated soils, the Soil Saturated Hydraulic Conductivity (SSHC) is employed to quantify the capacity of the soil to transport liquid water. For partially saturated soils, apart from unsaturated permeability (which is not in the scope of this paper), Soil Water Retention Curve (SWRC) models are additionally needed to relate the matric suction with the water content, thus managing to define the hydro-mechanical response. Unfortunately, properly calibrating SWRC models and determining SSHC for a particular soil requires a robust experimental protocol, which may not be affordable for projects with a limited budget or significant time-constraints. Consequently, this research aims to develop an indirect method to predict the SSHC and SWRC parameters using machine learning techniques. The proposed computational model is a Physics-Informed Neural Network (PINN) designed to forecast the shape parameters of the van Genuchten model and the SSHC value. For this purpose, the Global Soil Hydraulic Properties database was used as the primary data source, from which data records were extracted that allowed the use of grain size distribution, dry-bulk density, and organic carbon content as input variables. Furthermore, the grading entropy theory was utilized to introduce a new input variable associated with soil granulometry. Subsequently, the effectiveness of the PINN-based model was evaluated through several performance evaluations, interpretability assessments, and running time analysis. Overall, the results demonstrate that the proposed PINN model can forecast the SWRC parameters and SSHC value with an accuracy between 88.8-99.4 %.
Klíčová slova
Hydro-mechanical behaviour, Machine learning, Neural networks, Soil mechanics, Unsaturated soils,
Trvalý odkaz
https://hdl.handle.net/20.500.14178/3666
Zobraz publikaci v dalších systémech
WOS:001529459500002
SCOPUS:2-s2.0-105009894220
Licence

Licence pro užití plného textu výsledku: Creative Commons Uveďte původ 4.0 International

Zobrazit podmínky licence

xmlui.dri2xhtml.METS-1.0.item-publication-version-

DSpace software copyright © 2002-2016  DuraSpace
Kontaktujte nás | Vyjádření názoru
Theme by 
Atmire NV
 

 

O repozitáři

O tomto repozitářiAkceptované druhy výsledkůPovinné popisné údajePoučeníCC licence

Procházet

Vše v DSpaceKomunity a kolekcePracovištěDle data publikováníAutořiNázvyKlíčová slovaTato kolekcePracovištěDle data publikováníAutořiNázvyKlíčová slova

DSpace software copyright © 2002-2016  DuraSpace
Kontaktujte nás | Vyjádření názoru
Theme by 
Atmire NV