An adaptive neuro fuzzy inference system to model the uniaxial compressive strength of cemented hydraulic backfill

Purpose. The purpose of this paper is to develop the models for predicting the uniaxial compressive strength (UCS) of cemented hydraulic backfill (CHB), a widely used technique for filling underground voids created by mining operations as it provides the high strength required for safe and economical working environment and allows the use of waste rock from mining operations as well as tailings from mineral processing plants as ingredients. Methods. In this study, different modelling techniques such as conventional linear, nonlinear multiple regression and one of the evolving soft computing methods, adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS), were used for the prediction of UCS, the main criterion used to design backfill recipe. Findings. Statistical performance indices used to evaluate the efficiency of the developed models indicated that the ANFIS model can effectively be implemented for designing CHB with desired UCS. As proved by the performance indicators ANFIS model gives more compatible results with the expert opinion and current literature than conventional modelling techniques. Originality. In order to construct the models a very large database, containing more than 1600 UCS test results, was used. In addition to widely used conventional regression based modelling techniques, one of the evolving soft computing methods, ANFIS was employed. Numerical examples showing the implementation of constructed models were provided. Practical implementation. As proved by the statistical performance indicators, the developed models can be used for a reliable prediction of the UCS of CHB. However, more accurate results can be achieved by expanding the database and by constructing improved models using the algorithm presented in this paper.Мета. Побудова моделей для прогнозування межі міцності при одноосьовому стисканні цементної гідравлічної закладки для заповнення вироблених просторів шахт. Методика. Для досягнення поставленої мети були використані різні методи моделювання: лінійна та нелінійна множинна регресія, а також порівняно недавно став популярним метод програмування – адаптивне нейронечітке логічне виведення (ANFIS). За їх допомогою було спрогнозовано зміну міцності на одноосьове стискання, що є ключовим показником для визначення складу закладної суміші. Для побудови моделей використана значна база даних, яка включає результати більш ніж 1600 випробувань на одноосьове стискання. Лабораторними дослідженнями також визначалися властивості закладних матеріалів і суміші. Результати. Модель ANFIS дала найкращу продуктивність з урахуванням статистичних показників ефективності, таких як середня абсолютна процентна похибка і змінний обліковий запис. Статистичні показники продуктивності, які використовуються для оцінки ефективності розроблених моделей, свідчать, що моделювання за допомогою ANFIS дозволяє отримати результати, які більше відповідають експертній оцінці та даним з сучасної літератури, ніж інформація, отримана за допомогою традиційного моделювання. Встановлено, що на відміну від регресивного моделювання, ANFIS не вимагає заздалегідь визначених математичних рівнянь для взаємозв’язку між вхідними та вихідними змінними і використовує наданий набір даних для ефективного визначення структури моделі. Наукова новизна. Вперше для прогнозування міцності при одноосьовому стисканні були використані не лише традиційні способи моделювання, засновані на регресії, а й інноваційний метод програмування – адаптивне нейронечітке логічне виведення ANFIS. У статті наведені чисельні приклади впровадження нових побудованих моделей. Практична значимість. Статистичні індикатори продуктивності показали, що розроблені моделі можуть бути використані для надійного прогнозування міцності при одноосьовому стисканні й оптимальної рецептури закладної суміші. Однак, щоб отримати більш точні результати, необхідно мати більш широку базу даних і створити більш досконалі моделі на основі алгоритму, запропонованому в даній статті.Цель. Построение моделей для прогнозирования предела прочности при одноосном сжатии цементной гидравлической закладки для заполнения выработанных пространств шахт. Методика. Для достижения поставленной цели были использованы различные методы моделирования: линейная и нелинейная множественная регрессия, а также сравнительно недавно ставший популярным метод программирования – адаптивный нейронечеткий логический вывод (ANFIS). С их помощью было спрогнозировано изменение прочности на одноосное сжатие, что является ключевым показателем для определения состава закладочной смеси. Для построения моделей использована обширная база данных, которая включает результаты более чем 1600 испытаний на одноосное сжатие. Лабораторными исследованиями также определялись свойства закладочных материалов и смеси. Результаты. Модель ANFIS дала наилучшую производительность с учетом статистических показателей эффективности, таких как средняя абсолютная процентная погрешность и переменная учетная запись. Статистические показатели производительности, используемые для оценки эффективности разработанных моделей, свидетельствуют, что моделирование с помощью ANFIS позволяет получить результаты, которые более соответствуют экспертной оценке и данным из современной литературы, чем информация, полученная при помощи традиционного моделирования. Установлено, что в отличие от регрессионного моделирования, ANFIS не требует заранее определенных математических уравнений для взаимосвязи между входными и выходными переменными и использует предоставленный набор данных для эффективного определения структуры модели. Научная новизна. Впервые для прогнозирования прочности при одноосном сжатии были использованы не только традиционные способы моделирования, основанные на регрессии, но и инновационный метод программирования – адаптивный нейронечеткий логический вывод ANFIS. В статье приведены численные примеры внедрения новых построенных моделей. Практическая значимость. Статистические индикаторы производительности показали, что разработанные модели могут быть использованы для надежного прогнозирования прочности при одноосном сжатии и оптимальной рецептуры закладочной смеси. Однако, чтобы получить более точные результаты, необходимо иметь более широкую базу данных и создать более совершенные модели на основе алгоритма, предложенного в данной статье.The authors thank the staff and the managers of Jinfeng underground gold mine for their helps and cooperation during field and laboratory studies. The company is also acknowledged for the permission to use and publish the data

Proposal for encoding the Balinese script in the UCS

This is a proposal to encode the Balinese script in the international character encoding standard Unicode. This script was published in Unicode Standard version 5.0 in July 2006. The script is used to write the Balinese language. A slightly modified version of the script is also used to write the Sasak language of Indonesia. Because a few changes have been made to the set of Balinese characters in Unicode beyond what appears in this proposal, users should refer to the latest code charts, accessible from:

Impactos do Programa Bolsa Floresta: uma avaliação preliminar (Cadernos de Sustentabilidade)

Este estudo trata do Programa Bolsa Floresta (PBF), um dos maiores programas de Pagamento por Serviços Ambientais (PSA) do mundo, com mais de 35 mil pessoas atendidas em 15 Unidades de Conservação Estaduais (UCs) do Amazonas. Seus objetivos visam: melhorar a qualidade de vida das populações tradicionais e promover a manutenção dos serviços ambientais providos pelas florestas, por meio do não desmatamento e degradação florestal

Effects of elevated temperature on physical and mechanical properties of carbonate rocks in South-Southern Nigeria

Purpose. Limestone and marble are carbonate rocks with several structural and engineering applications. The physical and mechanical properties of the rocks are fundamental as they determine their suitability for various use. Temperature is one of the critical factors that could affect the properties of the rocks and consequently their engineering application. Therefore, a better understanding of how the temperature, especially when it is higher than ambient, will affect the properties of the rocks is essential. In this work, the effects of the elevated temperature on some physical and mechanical properties of the carbonate rocks have been studied. Methods. Cubic samples of the rocks were prepared and heated in a furnace to different temperatures up to 900°C at an interval of 100°C and then cooled to the room temperature for testing. Porosity, dry density and uniaxial compressive strength (UCS) of the samples were determined under the effect of the elevated temperature. The porosity and dry density were determined using the saturation and buoyancy method while the UCS was estimated from the point load index tests performed on the samples. Findings. The results of this work indicate that the elevated temperature has significant effects on the physical and mechanical properties of the rocks. The porosity of the rocks showed an increasing trend as the temperature was increased while the density steadily decreased especially at the temperature above 300°C. The UCS of the rocks also declines with increased temperature but with an intermittent increase in their strength at a specific heating temperature. Originality. Most of the available studies on Nigerian carbonate rocks are focused on the estimation of physical and mechanical properties of the rocks without considering changes in these properties when the rocks are subjected to high temperatures. This study therefore aims to fill the gap by investigating the effects of the elevated temperatures on the physical and mechanical properties of some of the Nigerian carbonate rocks. Practical implications. The results of this study further increase understanding of the effect of high temperature on carbonate rocks, and also help to identify the critical temperature at which the properties of carbonate rocks undergo significant and irreversible changes. This information is very important for restoration of valuable fire-damaged structures made of carbonate rocks.Мета. Вивчення впливу високих температур на фізико-механічні властивості карбонатних порід на основі експериментальних термічних досліджень їх зразків для проектування будівель і споруд, стійких до руйнувань від пожеж. Методика. Кубічні зразки порід нагрівалися в печі до 900°C з інтервалом у 100°C, а потім охолоджувалися до кімнатної температури. Пористість, об’ємна маса в сухому стані, міцність на одноосьовий стиск (МОС) зразків визначалися при різних високих температурах. Пористість та об’ємна маса в сухому стані вимірювалися шляхом визначення насичення й плавучості зразків, у той час як МОС оцінювалася при випробуванні зразків на зосереджене навантаження. Результати. Результати дослідження свідчать про те, що високі температури чинять суттєвий вплив на фізико-механічні властивості карбонатних порід. З підвищенням температури пористість порід має стійку тенденцію до збільшення, а об’ємна маса – до зменшення, особливо при температурах вище 300°C. МОС також в цілому знижується при підвищенні температури, однак при деяких температурах спостерігається тимчасове збільшення міцності. Наукова новизна. Вперше для карбонатних порід Нігерії встановлено характер впливу високих температур на їх фізико-механічні властивості, що раніше не досліджувалось. Дане дослідження проведено з метою заповнення прогалини у вивченні цього питання. Практична значимість. Розширено уявлення щодо впливу високих температур на карбонатні породи та визначено критичні значення температури, при яких їх властивості зазнають суттєвих і незворотніх змін. Ці дані є досить важливими для відновлення значущих споруд із карбонатних порід, які піддалися руйнуванню під час пожежі.Цель. Изучение влияния высоких температур на физико-механические свойства карбонатных пород на основе экспериментальных термических исследований их образцов для проектирования зданий и сооружений, устойчивых к разрушениям от пожаров. Методика. Кубические образцы пород нагревались в печи до 900°C с интервалом в 100°C, а затем охлаждались до комнатной температуры. Пористость, объемная масса в сухом состоянии, прочность на одноосное сжатие (ПОС) образцов определялись при различных высоких температурах. Пористость и объемная масса в сухом состоянии измерялись путем определения насыщения и плавучести образцов, в то время как ПОС оценивалась при испытании образцов на сосредоточенную нагрузку. Результаты. Результаты исследования свидетельствуют о том, что высокие температуры оказывают значительное влияние на физико-механические свойства карбонатных пород. С возрастанием температуры пористость пород имеет устойчивую тенденцию к увеличению, а объемная масса – к уменьшению, особенно при температурах выше 300°C. ПОС также в целом снижается при повышении температуры, однако при некоторых температурах наблюдается временное увеличение прочности. Научная новизна. Впервые для карбонатных пород Нигерии установлен характер влияния высоких температур на их физико-механические свойства, что ранее не исследовалось. Данное исследование проведено для заполнения пробела в изучении этого вопроса. Практическая значимость. Расширены представления о влиянии высоких температур на карбонатные породы и определены критические значения температуры, при которых их свойства претерпевают существенные и необратимые изменения. Эти данные очень важны для восстановления значимых сооружений из карбонатных пород, которые подверглись разрушению при пожаре.The author wish to express his appreciation to Mr. J.O. Ayeni, Mr. M.B. Jamiu, Mr. I.O. Olanrewaju and Mr. T.V. Oluwafemi for their contribution in acquiring the data used for this study

Degree Variance and Emotional Strategies Catalyze Cooperation in Dynamic Signed Networks

We study the problem of the emergence of cooperation in dynamic signed networks where agent strategies coevolve with relational signs and network topology. Running simulations based on an agent-based model, we compare results obtained in a regular lattice initialization with those obtained on a comparable random network initialization. We show that the increased degree heterogeneity at the outset enlarges the parametric conditions in which cooperation survives in the long run. Furthermore, we show how the presence of sign-dependent emotional strategies catalyze the evolution of cooperation with both network topology initializations.Comment: 16 Pages, Proceeding of the European Conference on Modelling and Simumatio