Композиционные материалы — это материалы, состоящие из двух или более компонентов, нерастворимых друг с другом, с чётко обозначенной границей раздела и сильным взаимодействием по всей зоне контакта. Одним из компонентов композитных материалов является непрерывная фаза - матрица, в которой нерастворимые материалы помещаются в другую природу, называемую наполнителем.
В ходе работы были выполнены следующие задачи:
— Изучены теоретические основы и методы решения поставленной задачи.
— Проведен разведочный анализ предложенных данных. Построены гистограммы распределения каждой из переменной, диаграммы ящика с усами, попарные графики рассеяния точек. Получены среднее, медианное значение, проведен анализ и исключение выбросов, проверено наличие пропусков.
— Проведена предобработку данных (удаление шумов, стандартизация посредством препроцессоров и т.д.).
— Обучены несколько моделей (метод линейной регрессии, метод лассо-регрессии, метод регуляризации Тихонова (Ridge regression), метод градиентного бустинга, метод опорных векторов, метод К-ближайших соседей, метод случайного леса, метод дерева решений) для прогноза модуля упругости при растяжении и прочности при растяжении. При построении модели 30% данных были оставлены на тестирование модели, на остальных происходило обучение моделей. При построении моделей был осуществлен поиск гиперпараметров для каждой из моделей по отдельности с помощью поиска по сетке с перекрестной проверкой, количество блоков равно 10.
— Написаны две нейронных сети, которые рекомендуют соотношение "матрица-наполнитель".
— Разработано приложение с графическим интерфейсом на Flask, выдающее прогноз соотношения "матрица-наполнитель" на основании вводных значений остальных параметров
— Оценена точность моделей на тренировочном и тестовом датасете.
— Создан репозиторий в GitHub и размещен ноутбук исследования. Оформлен файл README.