توصيفگر ها :
شبكه عصبي پرسپترون , مدلسازي عيار , كانسار آهن شيطور , كريجينگ , رگرسيون بردار پشتيبان
چكيده فارسي :
اين پژوهش بر مبناي كاهش ريسك عمليات معدنكاري ناشي از فرآيند تخمين عيار و با هدف مقايسه چندين روش باهم و ارائه يك روش مناسب و با خطاي كم براي تخمين عيار آهن بر روي كانسار شيطور انجام شد. كانسار سنگ آهن شيطور در استان يزد و در فاصله 78 كيلومتري شهرستان بافق و در 10 كيلومتري جنوب خاوري روستاي گزستان واقع شده است. مجموعه داده هاي مورد استفاده در اين پژوهش شامل 57 گمانه هستند كه مجموع طول حفاري آن ها برابر با 15104.7 متر مي باشد. تعداد كل نمونه هاي آهن مورد استفاده در اين تحقيق 1552 نمونه هستند. حداقل عيار آهن در بين نمونه ها برابر با 1.1 و بيشترين عيار 64.5 مي باشد و ميانگين عياري داده ها 34.29 مي باشد. هر نمونه توسط 4 پارامتر مشخص مي شود كه شامل موقعيت (طول، عرض و ارتفاع) و عيار آهن مي باشد. قبل از انجام فرآيند تخمين پيش پردازش هايي شامل كامپوزيت سازي، حذف گمانه هاي پرت، بررسي داده هاي خارج از رديف، شناسايي بيضوي ناهمسانگردي عيار اهن و تعيين حدود آستانه براي كريجينگ شاخص صورت گرفت. به منظور تخمين عيار از 4 روش استفاده شد كه عبارتند از: روش كريجينگ معمولي، كريجينگ شاخص، شبكه هاي عصبي پرسپترون چند لايه و رگرسيون بردار پشتيبان. به منظور اعتبارسنجي و مقايسه علكرد روش هاي مورد استفاده در تخمين، دقت هر روش از طريق تخمين عيار نمونه هاي گذاشته شده براي اعتبارسنجي، مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه روش MLP با مقدار RMSE برابر با 0.151 داراي بهترين عملكرد بوده است. در ادامه و به منظور بررسي هاي بيشتر از اعتبار سنجي متقابل نيز استفاده گرديد. دو پارامتر جذر ضريب تشخيص رگرسيون و مقدار RMSE نيز بعنوان معيار بررسي عملكرد هر روش در اعتبار سنجي متقابل، مورد ارزيابي قرار گرفت. بر مبناي جذر ضريب تشخيص رگرسيون و RMSE روش MLP با مقدار ضريب تشخيص رگرسيون برابر با 0.78 و مقدار RMSE برابر با 0.151 بهترين عملكرد را در بين تمامي روش ها داشته است. به منظور مقايسه ي بهتر، هيستوگرام و اطلاعات آماري هر روش، قبل و بعد از تخمين، براي داده هاي آزمايش مورد بررسي قرار گرفت. بر اساس بررسي هاي صورت گرفته بر روي اين نمودارها و ساير آماره هاي توصيفي، روش شبكه هاي عصبي پرسپترون بهترين عملكرد را نسبت به ساير روش هاي مورد استفاده در اين تحقيق داشته است.
چكيده انگليسي :
This study was undertaken with the goal of mitigating operational risks in mining arising from the ore grade estimation process. The objective was to compare various methods and introduce an appropriate approach with minimal error for estimating the iron grade in the Sheytoor deposit.The Sheytoor iron ore deposit is located in Yazd province, 78 kilometers from the city of Bafq, and 10 kilometers southeast of the Gazestan village. The dataset used in this research includes 57 boreholes with a total length of 15,104.7 meters. The total number of samples analyzed for iron grade is 1,552 with the average grade of 34.29%, in the range of 1.1 (minimum iron grade) and 64.5 (maximum iron grade). Each sample is characterized by four parameters, including location (Easting, Northing and depth), and iron grade.
Before performing the estimation process, pre-processing steps were taken, including core samples compositing, outlier detection and removal, examining out-of-range data, identifying elliptical ore grade heterogeneity, and determining threshold limits for kriging. The four methods used for grade estimation, include ordinary kriging, indicator kriging, multilayer perceptron neural networks, and support vector regression. To compare the performance of employed estimation methods, the accuracy of each method on test data were computed.Validation results, revealed that the multilayer perceptron (MLP) method has the best performance in the testing phase with an RMSE value of 0.151. Furthermore, for additional validation analysis, the method of cross-validation was employed. Two parameters, the coefficient of determination in regression and the RMSE value, were evaluated as performance criteria for each method in cross-validation. Based on the coefficient of determination in regression and RMSE, the MLP method with a regression coefficient of 0.78 and an RMSE value of 0.151 demonstrated the best performance among all the methods.
For a more comprehensive comparison, histograms and statistical information for each method before and after estimation were presented for the test data. Based on the analyses of these plots and derived descriptive statistics, the multilayer perceptron neural network method exhibited the best performance compared to other methods used in this study.