KR20220089666A - Device for the rock mass classification in tunnel design using AI and the rock mass classification in excavation - Google Patents

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KR20220089666A
KR20220089666A KR1020210182505A KR20210182505A KR20220089666A KR 20220089666 A KR20220089666 A KR 20220089666A KR 1020210182505 A KR1020210182505 A KR 1020210182505A KR 20210182505 A KR20210182505 A KR 20210182505A KR 20220089666 A KR20220089666 A KR 20220089666A
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Abstract

본 발명은 인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치가 개시된다. 본 발명의 암반분류 장치는 터널 설계를 위한 지반조사를 통하여 수집된 지반정보와 해당 터널의 굴착 시에 나타난 막장의 실제 암반분류결과를 수집하는 학습데이터 수집부, 학습데이터 수집부로부터 수집된 정보를 학습하여 암반분류에 관련된 학습모델을 생성하는 학습모델 생성부 및 새로운 터널 설계가 진행되는 경우, 해당 지역에 대해 조사된 지반조사결과를 학습모델에 입력하여 터널노선의 일정 구간별로 최종 암반분류 결과를 각각 분석하는 데이터 분석부를 포함한다.The present invention discloses a rock classification device for tunnel design using artificial intelligence technology and rock classification results during excavation. The bedrock classification apparatus of the present invention collects the ground information collected through the ground survey for tunnel design and the learning data collection unit that collects the actual rock classification results of the makjang that appeared during the excavation of the tunnel, and the information collected from the learning data collection unit. A learning model generator that generates a learning model related to bedrock classification by learning, and when a new tunnel design is in progress, the results of the ground investigation for the relevant area are input to the learning model, and the final rock classification results are obtained for each section of the tunnel route. It includes a data analysis unit to analyze each.

Description

인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치{Device for the rock mass classification in tunnel design using AI and the rock mass classification in excavation}Device for the rock mass classification in tunnel design using AI and the rock mass classification in excavation

본 발명은 암반분류 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이미 굴착 완료된 터널의 설계시의 지반조사결과와 굴착시의 암반분류결과를 인공지능 기술로 분석하여 다른 터널 및 지하 공간 설계시 암반분류의 정확도를 향상시키는 인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rock classification technology, and more particularly, the accuracy of rock classification when designing other tunnels and underground spaces by analyzing the ground investigation results at the time of designing an already excavated tunnel and the rock classification results at the time of excavation with artificial intelligence technology It is related to an artificial intelligence technology to improve the performance and to a rock classification device when designing a tunnel using the results of rock classification during excavation.

일반적으로 터널과 같은 지하 공간의 설계에서 암반의 상태를 파악하는 것은 안전과 경제적인 측면에서 매우 중요하다. 따라서 암반의 상태를 객관적으로 평가할 수 있는 공학적 방법이 필요하며 이러한 방법을 암반 분류라고 한다.In general, it is very important in terms of safety and economics to understand the condition of bedrock in the design of underground spaces such as tunnels. Therefore, an engineering method that can objectively evaluate the condition of bedrock is required, and this method is called bedrock classification.

암반 분류 방법 중 가장 일반적으로 활용되는 것이 1974년에 Z.T. Bieniawski가 제안한 RMR(Rock Mass Rating, 암반등급)과 1975년 Nick Barton이 제안한 Q값이다. RMR은 신선암의 강도, 암질지수(Rock Quality Designation, RQD), 절리(불연속면) 간격, 절리(불연속면) 상태, 지하수 상태 등 총 5개 항목 각각에 대해 할당된 배점을 합산한 후 터널의 방향성에 대한 보정을 하여 최종 점수를 산정한다. Q값은 암질지수(Rock Quality Designation, RQD), 절리군의 수, 절리면의 거칠기, 절리면의 변질정도, 절리내 지하수 저감계수, 응력감소계수의 조합으로 계산이 된다.Among the rock classification methods, the most commonly used was Z.T. These are the Rock Mass Rating (RMR) proposed by Bieniawski and the Q value proposed by Nick Barton in 1975. The RMR is calculated by adding up the points assigned to each of the five items, including the strength of the new rock, the Rock Quality Designation (RQD), the joint (discontinuous) interval, the joint (discontinuous) state, and the groundwater state. The final score is calculated by making corrections. The Q value is calculated as a combination of the Rock Quality Designation (RQD), the number of joints, the roughness of the joint, the degree of deterioration of the joint, the groundwater reduction factor in the joint, and the stress reduction coefficient.

터널을 설계할 때 터널구간에 대하여 시추조사, 전기비저항탐사, 탄성파탐사, 지형조사, 암석시험 등과 같은 지반조사를 실시하고 이를 통해 전기비저항측정치, 탄성파속도, 암석의 종류(암종), 터널 각 지점별 지표에서 터널까지의 심도, 암반의 강도 등과 같은 암반 특성을 파악하게 된다. When designing a tunnel, ground surveys such as drilling surveys, electrical resistivity surveys, seismic surveys, topography surveys, and rock tests are conducted for tunnel sections, and through these, electrical resistivity measurements, seismic wave velocity, rock types (rock types), and each point of the tunnel are conducted. Rock characteristics such as the depth from the star surface to the tunnel and the strength of the rock are identified.

도 1에서 도시된 바와 같이 터널 전 구간 또는 일부 구간에 대해 실시하는 전기비저항탐사 결과와 터널 일부 지점에 대해서만 실시하는 시추조사 결과를 상관분석하여 상관식을 도출한 후 전기비저항탐사를 실시하였으나, 시추조사가 실시되지 않아 암반분류를 할 수 없는 동일 터널내 여타 구간에 대하여 측정된 전기비저항값을 상술된 상관식에 입력하여 터널노선상의 일정 구간별 암반분류결과(RMR 또는 Q값)를 도출하였다.As shown in FIG. 1 , the electrical resistivity survey was conducted after deriving a correlation expression by analyzing the results of the electrical resistivity survey conducted for all or some sections of the tunnel and the results of the drilling survey conducted only for some points of the tunnel. The electrical resistivity values measured for other sections in the same tunnel where rock classification could not be performed because no investigation was conducted were input into the above-mentioned correlation equation to derive the rock classification results (RMR or Q value) for each section on the tunnel route.

이러한 경우 시추가 이루어지지 않은 대부분의 터널구간에 대한 암반분류결과가 오직 전기비저항탐사 결과에 의해서만 결정되어 터널굴착시 나타나는 실제 암질의 상태와 많은 차이를 나타나게 됨으로써, 터널설계시 추정된 공사비 및 공사기간이 실제와 적지 않은 차이를 나타내는 단점이 있다. In this case, the rock classification results for most of the tunnel sections where no drilling has been performed are determined only by the electrical resistivity survey results, which is very different from the actual rock quality that appears during tunnel excavation. There is a disadvantage that shows a considerable difference from this reality.

한국공개특허공보 제10-2021-0105307호(2021.08.26.)Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2021-0105307 (2021.08.26.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이미 굴착 완료된 터널의 설계시의 지반조사결과와 굴착시의 암반분류결과를 인공지능 기술로 분석하여 다른 터널 및 지하 공간 설계시 암반분류의 정확도를 향상시키는 인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치를 제공하는데 목적이 있다.The technical task to be achieved by the present invention is an artificial intelligence technology that improves the accuracy of rock classification when designing other tunnels and underground spaces by analyzing the ground investigation results at the time of designing an already excavated tunnel and the rock classification results at the time of excavation with artificial intelligence technology. The purpose of this study is to provide a rock classification device when designing a tunnel using the rock classification results during excavation and excavation.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치는 터널 설계를 위한 지반조사를 통하여 수집된 지반정보와 해당 터널의 굴착 시에 나타난 막장의 실제 암반분류결과를 수집하는 학습데이터 수집부, 상기 학습데이터 수집부로부터 수집된 정보를 학습하여 암반분류에 관련된 학습모델을 생성하는 학습모델 생성부 및 새로운 터널 설계가 진행되는 경우, 해당 지역에 대해 조사된 지반조사결과를 상기 학습모델에 입력하여 터널노선의 일정 구간별로 최종 암반분류 결과를 각각 분석하는 데이터 분석부를 포함하되, 상기 학습데이터 수집부는, 과거에 실시된 다수의 터널설계를 위한 전기비저항탐사, 시추조사, 탄성파탐사, 암석의 종류, 지표에서부터 터널 상단까지의 심도 중 적어도 하나를 포함하는 지반조사 결과 및 해당 터널의 굴착 시에 나타난 막장의 실제 암반분류결과를 수집하고, 상기 수집된 정보 중 터널 전구간 또는 일부 구간에 대해 실시한 전기비저항탐사 결과와 일부 지점에 대해서만 실시한 시추조사 결과를 기초로 예비 암반분류결과를 도출하고, 상기 학습모델 생성부는, 상기 예비 암반분류결과와 상기 예비 암반분류결과외 다른 지반조사결과를 입력 데이터로 하고, 상기 막장의 실제 암반분류결과를 출력결과로 하는 학습을 수행하여 적어도 하나의 학습모델을 생성하며, 상기 데이터 분석부는, 새로운 터널의 설계시, 기 실시된 지반조사결과 중 전기비저항탐사 결과와 시추조사 결과를 기초로 터널노선 상의 일정 구간별로 도출된 예비 암반분류결과 및 상기 예비 암반분류결과외 다른 지반조사 결과를 상기 학습된 학습모델에 입력하여 터널노선 상의 일정 구간별로 최종 암반분류결과를 분석하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in the tunnel design using the artificial intelligence technology and the rock classification results during excavation according to the present invention, the rock classification device includes the ground information collected through the ground survey for tunnel design and the A learning data collection unit that collects actual rock classification results, a learning model generation unit that learns the information collected from the learning data collection unit and generates a learning model related to rock classification, and when a new tunnel design is in progress, A data analysis unit for inputting the investigated ground investigation results into the learning model and analyzing the final rock classification results for each predetermined section of the tunnel route, wherein the learning data collection unit includes: The results of the ground investigation including at least one of exploration, drilling, seismic exploration, the type of rock, and the depth from the surface to the top of the tunnel, and the actual rock classification results of the makjang shown during excavation of the tunnel are collected, and the collected information A preliminary rock classification result is derived based on the results of the electrical resistivity survey conducted for the entire section or part of the tunnel and the drilling investigation conducted for only some points, and the learning model generation unit is configured to include the preliminary rock classification result and the preliminary rock classification result At least one learning model is generated by taking other ground investigation results as input data, and performing learning using the actual rock classification results of the makjang as output results, and the data analysis unit, when designing a new tunnel, Among the ground survey results, the preliminary rock classification results derived for each section on the tunnel route based on the electrical resistivity survey results and the drilling survey results and other ground survey results other than the preliminary rock classification results are input to the learned learning model and It is characterized in that the final rock classification results are analyzed for each specific section.

또한 상기 학습데이터 수집부는, 전기비저항탐사 결과와 시추조사 결과를 기초로 도출된 터널노선 상의 일정 구간별 예비 암반분류결과와 탄성파탐사에서 분석된 탄성파 속도, 암석의 종류, 지표에서부터 터널 상단까지의 심도 중 적어도 하나의 결과에서 동일한 구간별로 해당 터널의 굴착 시 나타난 각 막장의 암반분류결과와 대응하는 데이터를 도출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the learning data collection unit, the preliminary rock classification results for each section on the tunnel route derived based on the results of the electrical resistivity survey and the drilling survey results, the seismic velocity analyzed in the seismic survey, the type of rock, and the depth from the surface to the top of the tunnel It is characterized by deriving data corresponding to the rock classification result of each makjang that appears during excavation of the corresponding tunnel for the same section from at least one result.

또한 상기 학습모델 생성부는, 예비 암반분류결과, 터널구간에서의 탄성파탐사에 의한 탄성파 속도, 터널노선 각 지점별 지표에서 터널까지의 심도, 암석의 종류, 해당 터널 굴착 시 나타난 막장의 실제 암반분류결과 중 적어도 하나의 정보를 기반으로 학습하여 학습모델을 생성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the learning model generation unit includes preliminary rock classification results, seismic wave velocity by seismic wave exploration in the tunnel section, depth from the surface to the tunnel at each point of the tunnel route, types of rocks, and actual rock classification results of the rock formations displayed during excavation of the tunnel. It is characterized in that the learning model is generated by learning based on at least one piece of information.

또한 상기 학습모델 생성부는, 레이블이 설정된 복수의 학습데이터로부터 추출된 서로 다른 복수의 데이터 샘플을 이용하여 복수의 예측모델을 학습시키고, 상기 학습된 복수의 예측모델을 이용하여 학습모델을 생성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the learning model generation unit learns a plurality of predictive models using a plurality of different data samples extracted from a plurality of training data for which labels are set, and generates a learning model using the learned plurality of predictive models. characterized.

또한 상기 학습모델 생성부는, 레이블이 설정된 복수의 학습데이터로부터 추출된 복수의 데이터 샘플에 대응하는 예측모델을 학습시키고, 상기 학습된 예측모델에 상기 복수의 학습데이터를 입력하여 산출된 예측값 중 오답인 데이터에 기 설정된 가중치를 곱하여 다음 학습데이터를 생성하며, 상기 다음 학습데이터를 생성하는 과정을 반복수행하여 복수의 예측모델을 생성하고, 상기 생성된 복수의 예측모델을 이용하여 학습모델을 생성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the learning model generation unit trains a prediction model corresponding to a plurality of data samples extracted from a plurality of training data with labels set, and inputs the plurality of training data to the learned prediction model. Generating the next training data by multiplying the data by a preset weight, repeating the process of generating the next training data to generate a plurality of predictive models, and generating a learning model using the generated plurality of predictive models characterized.

또한 상기 학습모델 생성부는, 레이블이 설정된 복수의 학습데이터를 공통으로 이용하여 서로 다른 복수의 예측모델을 학습시키고, 상기 학습된 복수의 예측모델을 이용하여 학습모델을 생성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the learning model generating unit is characterized in that it learns a plurality of different predictive models by using a plurality of training data with labels set in common, and generates a learning model by using the learned plurality of predictive models.

또한 상기 학습모델 생성부는, 인공신경망(Artificial Neural Networks, ANN), 배깅(Bootstrap Aggregating, Bagging), 부스팅(Boosting), 보팅(Voting) 및 SVM (Support Vector Machine) 중 적어도 하나의 기법을 이용하여 학습모델을 생성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the learning model generator, Artificial Neural Networks (ANN), bagging (Bootstrap Aggregating, Bagging), boosting (Boosting), voting (Voting) and SVM (Support Vector Machine) learning using at least one technique It is characterized by creating a model.

또한 상기 데이터 분석부는, 새로운 터널 설계시, 새로운 터널에 대한 예비 암반분류결과를 도출하고, 상기 도출된 예비 암반분류결과 및 탄성파탐사를 통해 도출된 탄성파속도, 터널노선 각 지점별 지표에서 터널까지의 심도, 암석의 종류 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 지반조사결과를 학습모델에 입력하여 상기 새로운 터널에서의 최종적인 암반분류결과를 분석하는 것을 특징으로 한다.In addition, when designing a new tunnel, the data analysis unit derives preliminary rock classification results for the new tunnel, and includes the preliminary rock classification results and seismic velocity derived through seismic exploration, from the surface at each point of the tunnel route to the tunnel. It is characterized in that the final rock classification result in the new tunnel is analyzed by inputting the ground investigation result including at least one of the depth and the type of rock to the learning model.

본 발명에 따른 인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치는 이미 굴착 완료된 터널의 설계시의 지반조사결과와 굴착시의 암반분류결과(RMR 또는 Q값)를 인공지능 기술에 적용하여 터널노선의 일정 구간별 RMR 또는 Q값을 분석함으로써, 설계시 수집된 전기비저항탐사결과와 시추조사결과만으로 도출되던 종래의 암반분류결과보다 더 정확한 평가결과를 도출할 수 있다.When designing a tunnel using the artificial intelligence technology according to the present invention and the rock classification result at the time of excavation, the rock classification device uses the artificial intelligence technology to convert the ground investigation result at the time of designing the already excavated tunnel and the rock classification result (RMR or Q value) at the time of excavation. By analyzing the RMR or Q value for each section of the tunnel route by applying it to , it is possible to derive more accurate evaluation results than the conventional rock classification results, which were derived only from the electrical resistivity survey results and drilling survey results collected at the time of design.

이를 통해 본 발명은 설계시 추정한 터널시공비용 및 기간의 오차를 줄일 수 있다.Through this, the present invention can reduce the error in the tunnel construction cost and period estimated at the time of design.

도 1은 종래의 암반분류 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 암반분류 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 암반분류 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 학습데이터 수집부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공신경망을 이용하여 학습모델을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배깅 기법을 이용하여 학습모델을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부스팅 기법을 이용하여 학습모델을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보팅 기법을 이용하여 학습 모델을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 암반분류 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a view for explaining a conventional rock classification process.
2 is a block diagram for explaining an apparatus for classifying rock according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a rock classification process according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a learning data collection unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining a process of generating a learning model using an artificial neural network according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram for explaining a process of generating a learning model using a bagging technique according to another embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a process of generating a learning model using a boosting technique according to another embodiment of the present invention.
8 is a diagram for explaining a process of generating a learning model using a voting technique according to another embodiment of the present invention.
9 is a flowchart for explaining a rock classification method according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function is obvious to those skilled in the art or may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 암반분류 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 암반분류 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 학습데이터 수집부를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공신경망을 이용하여 학습모델을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배깅 기법을 이용하여 학습모델을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 부스팅 기법을 이용하여 학습모델을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보팅 기법을 이용하여 학습 모델을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.2 is a block diagram for explaining a rock classification apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram for explaining a rock classification process according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention FIG. 5 is a diagram for explaining a process of generating a learning model using an artificial neural network according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is another embodiment of the present invention. It is a view for explaining a process of generating a learning model using the bagging technique according to 8 is a diagram for explaining a process of generating a learning model using a voting technique according to another embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 8을 참조하면, 암반분류 장치(100)는 이미 굴착 완료된 터널의 설계시의 지반조사결과와 굴착시의 암반분류결과를 인공지능 기술로 분석하여 다른 터널 및 지하 공간 설계시 암반분류의 정확도를 향상시킨다. 암반분류 장치(100)는 입력부(10), 제어부(30), 출력부(50) 및 저장부(70)를 포함한다.2 to 8 , the rock classification apparatus 100 analyzes the ground investigation results at the time of designing the already excavated tunnel and the rock classification results at the time of excavation with artificial intelligence technology to classify the rock when designing other tunnels and underground spaces. improve the accuracy of The rock classification apparatus 100 includes an input unit 10 , a control unit 30 , an output unit 50 , and a storage unit 70 .

입력부(10)는 새로운 터널 설계를 위해 수집된 지반조사와 관련된 지반정보를 입력받는다. 여기서 지반정보는 암반의 특성을 나타내는 정보로써, 예를 들면 전기비저항탐사, 시추조사, 탄성파탐사, 암석의 종류, 지표에서부터 터널 상단까지의 심도 등을 포함하는 정보일 수 있다. 또한 입력부(10)는 수집된 정보 중 터널 전구간 또는 일부 구간에 대해 실시한 전기비저항탐사 결과와 일부 지점에 대해서만 실시한 시추조사 결과를 기초로 예비 암반분류결과를 도출한다.The input unit 10 receives the ground information related to the ground survey collected for designing a new tunnel. Here, the ground information is information indicating the characteristics of the bedrock, and may be information including, for example, electrical resistivity survey, drilling survey, seismic survey, type of rock, depth from the surface to the top of the tunnel, and the like. In addition, the input unit 10 derives preliminary rock classification results based on the results of the electrical resistivity survey conducted for all or some sections of the tunnel among the collected information and the results of the drilling survey conducted only for some points.

제어부(30)는 암반분류 장치(100)의 전반적인 제어를 수행한다. 제어부(30)는 사전에 굴착이 완료된 터널의 설계시 조사된 지반정보와 실제 굴착시 암반분류결과를 수집하고, 수집된 정보를 데이터 전처리를 한다. 데이터 전처리는 수집된 정보가 추후 수행된 분석에 맞도록 정렬, 포맷 변경 등을 수행하는 과정일 수 있다. 제어부(30)는 전처리된 정보를 학습하여 암반분류에 관련된 학습모델을 생성한다. 제어부(30)는 다양한 인공지능 기술을 이용하여 전처리된 정보를 학습시킬 수 있으며, 바람직하게는 인공신경망(Artificial Neural Networks, ANN), 배깅(Bootstrap Aggregating, Bagging), 부스팅(Boosting), 보팅(Voting) 및 SVM (Support Vector Machine) 중 적어도 하나의 기법을 이용하여 학습모델을 생성할 수 있다. 제어부(30)는 새로운 터널 설계가 진행되는 경우, 해당 지역에 대해 조사된 지반조사결과를 생성된 학습모델에 입력하여 터널노선의 일정 구간별로 최종 암반분류 결과(RMR 또는 Q값)를 각각 분석한다. The control unit 30 performs overall control of the rock classification apparatus 100 . The control unit 30 collects the ground information investigated when designing the tunnel in which excavation has been completed in advance and the result of rock classification during actual excavation, and performs data pre-processing of the collected information. Data preprocessing may be a process of sorting, changing the format, etc. so that the collected information is suitable for analysis performed later. The control unit 30 generates a learning model related to bedrock classification by learning the preprocessed information. The control unit 30 may learn preprocessed information using various artificial intelligence technologies, and preferably, artificial neural networks (ANN), bootstrap aggregating (Bagging), boosting (Boosting), voting (Voting). ) and SVM (Support Vector Machine) may be used to generate a learning model using at least one technique. When a new tunnel design is in progress, the control unit 30 inputs the results of the ground investigation for the corresponding area into the generated learning model and analyzes the final rock classification results (RMR or Q value) for each predetermined section of the tunnel route, respectively. .

상세하게는 제어부(30)는 학습데이터 수집부(31), 학습모델 생성부(33) 및 데이터 분석부(35)를 포함한다.In detail, the control unit 30 includes a learning data collection unit 31 , a learning model generation unit 33 , and a data analysis unit 35 .

학습데이터 수집부(31)는 학습용 지반데이터 정보를 수집하고, 전처리한다. 상세하게는 학습데이터 수집부(31)는 과거에 실시된 다수의 터널설계를 위한 전기비저항탐사, 시추조사, 탄성파탐사, 암석의 종류, 지표에서부터 터널 상단까지의 심도 중 적어도 하나를 포함하는 지반조사 결과 및 해당 터널의 굴착 시에 나타난 막장의 실제 암반분류결과를 수집한다. 학습데이터 수집부(31)는 수집된 정보 중 터널 전구간 또는 일부 구간에 대해 실시한 전기비저항탐사 결과와 일부 지점에 대해서만 실시한 시추조사 결과를 기초로 예비 암반분류결과를 도출한다. 이때 학습데이터 수집부(31)는 도출된 터널노선 상의 일정 구간별 예비 암반분류결과와 탄성파탐사에서 분석된 탄성파 속도, 암석의 종류, 지표에서부터 터널 상단까지의 심도 중 적어도 하나의 결과에서 동일한 구간별로 해당 터널의 굴착 시 나타난 각 막장의 암반분류결과와 대응하는 데이터를 도출한다. 즉 학습데이터 수집부(31)는 추후 수행될 분석에 맞도록 수집 및 도출된 정보들을 도 4와 같이 각 정보들을 터널 구간별로 포맷을 정리하는 전처리를 할 수 있다.The learning data collection unit 31 collects ground data information for learning and pre-processes it. In detail, the learning data collection unit 31 includes at least one of electrical resistivity surveys, drilling surveys, seismic surveys, types of rocks, and depth from the surface to the top of the tunnel for a number of tunnel designs performed in the past. Collect the results and actual rock classification results of the Makjang during excavation of the corresponding tunnel. The learning data collection unit 31 derives preliminary rock classification results based on the results of the electrical resistivity survey conducted for all or some sections of the tunnel among the collected information and the results of the drilling survey conducted only for some points. At this time, the learning data collection unit 31 selects the result of at least one of the preliminary rock classification results for each predetermined section on the derived tunnel route and the seismic wave velocity analyzed in the seismic survey, the type of rock, and the depth from the surface to the top of the tunnel for the same section. The data corresponding to the rock classification results of each makjang that appeared during the excavation of the corresponding tunnel are derived. That is, the learning data collection unit 31 may pre-process the collected and derived information to fit the analysis to be performed later, as shown in FIG. 4 , to arrange the format of each information for each tunnel section.

학습모델 생성부(33)는 예비 암반분류결과와 예비 암반분류결과외 다른 지반조사결과를 입력 데이터로 하고, 막장의 실제 암반분류결과를 출력결과로 하는 학습을 수행하여 적어도 하나의 학습모델을 생성한다. 여기서 학습모델은 인공지능 기술을 기반으로 생성된 모델로써, 바람직하게는 인공신경망, 배깅, 부스팅, 보팅 및 SVM 중 적어도 하나의 기법을 이용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.The learning model generation unit 33 generates at least one learning model by using the preliminary rock classification result and the preliminary rock classification result as input data and other ground investigation results as input data, and performing learning using the actual rock classification result of the makjang as an output result. do. Here, the learning model is a model generated based on artificial intelligence technology, and preferably, at least one of artificial neural network, bagging, boosting, voting, and SVM may be used, but is not limited thereto.

예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 인공지능모델은 인공신경망을 이용하여 생성될 수 있다. 이때 인공신경망은 복수의 계층을 포함한다. 이러한 복수의 계층은 입력층(IL: Input Layer), 은닉층(HL: Hidden Layer, HL1 내지 HLk) 및 출력층(OL: Output Layer)을 포함한다. For example, as shown in FIG. 5 , an artificial intelligence model may be generated using an artificial neural network. In this case, the artificial neural network includes a plurality of layers. The plurality of layers includes an input layer (IL), hidden layers (HL1 to HLk), and an output layer (OL).

또한, 복수의 계층(IL, HL, OL) 각각은 하나 이상의 노드를 포함한다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 입력층(IL)은 n개의 입력노드(i1 ~ in)를 포함하며, 출력층(OL)은 1개의 출력노드(v)를 포함할 수 있다. 또한, 은닉층(HL) 중 제1 은닉계층(HL1)은 a개의 노드(h11 ~ h1a)를 포함하고, 제2 은닉계층(HL2)은 b개의 노드(h21 ~ h2b)를 포함하고, 제k 은닉계층(HLk)은 c개의 노드(hk1 ~ hkc)를 포함할 수 있다. In addition, each of the plurality of layers (IL, HL, OL) includes one or more nodes. For example, as illustrated, the input layer IL may include n input nodes i1 to in, and the output layer OL may include one output node v. In addition, among the hidden layers HL, the first hidden layer HL1 includes a nodes h11 to h1a, the second hidden layer HL2 includes b nodes h21 to h2b, and the kth hidden layer HL2 includes a number of nodes h21 to h2b. The layer HLk may include c nodes hk1 to hkc.

그러면, 인공신경망의 원형으로부터 학습모델을 생성하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 학습모델 생성부(33)는 예비 암반분류결과, 터널구간에서의 탄성파탐사에 의한 탄성파 속도, 터널노선 각 지점별 지표에서 터널까지의 심도, 암석의 종류 중 적어도 하나의 정보를 학습데이터로 마련한다. 학습데이터가 마련되면, 학습모델 생성부(33)는 학습데이터의 입력 데이터에 대응하여 해당 터널 굴착 시 나타난 막장의 실제 암반분류결과를 레이블로 설정한다. 그런 다음, 학습모델 생성부(33)는 입력 데이터를 입력특징벡터로 변환하고, 학습모델의 원형, 즉, 인공신경망의 원형에 입력한다. 그러면, 복수의 계층의 복수의 노드는 입력특징벡터에 대응하여 연산 결과에 가중치 및 임계치를 포함하는 인공신경망의 파라미터가 적용되어 다음 계층의 연산에 입력되는 연산을 수행하여 최종적으로 출력값을 산출한다. 즉, 인공신경망의 복수의 계층의 복수의 노드는 입력특징벡터에 대해 가중치 및 임계치를 포함하는 인공신경망의 파라미터가 적용되는 복수의 연산을 수행하여 최종적으로 출력값을 산출한다. 이러한 출력값은 막장의 실제 암반분류결과의 추정치이다. Then, a method of generating a learning model from the prototype of an artificial neural network will be described. The learning model generating unit 33 prepares as learning data at least one of the preliminary rock classification result, the seismic wave velocity by seismic exploration in the tunnel section, the depth from the surface to the tunnel at each point of the tunnel route, and the type of rock . When the learning data is prepared, the learning model generating unit 33 sets the actual rock classification result of the makjang that appears when the tunnel is excavated in response to the input data of the learning data as a label. Then, the learning model generating unit 33 converts the input data into an input feature vector, and inputs it to the prototype of the learning model, that is, the prototype of the artificial neural network. Then, the plurality of nodes of the plurality of layers apply the parameters of the artificial neural network including weights and thresholds to the calculation results corresponding to the input feature vectors, perform the calculation input to the calculation of the next layer, and finally calculate the output value. That is, the plurality of nodes of the plurality of layers of the artificial neural network perform a plurality of operations to which parameters of the artificial neural network including weights and thresholds are applied to the input feature vector, and finally calculate an output value. These output values are estimates of the actual rock classification results of Makjang.

학습모델 생성부(33)는 평가 지표를 통해 학습모델의 원형이 소정의 정확도에 도달할 때까지 복수의 서로 다른 학습데이터를 이용하여 전술한 바와 같은 최적화를 반복하여 수행함으로써 학습모델을 생성한다. The learning model generating unit 33 generates a learning model by repeatedly performing the optimization as described above using a plurality of different learning data until the prototype of the learning model reaches a predetermined accuracy through the evaluation index.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 학습모델을 생성하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 6은 배깅 기법을 통해 학습모델을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. Next, a method for generating a learning model according to another embodiment of the present invention will be described. 6 is a diagram for explaining a method of generating a learning model through a bagging technique.

학습모델 생성부(33)는 복수의 학습데이터(fd)를 마련한다. 이때, 각각의 학습데이터(fd)는 입력 데이터에 대응하는 레이블, 즉, 해당 터널 굴착 시 나타난 막장의 실제 암반분류결과 데이터를 의미한다. The learning model generating unit 33 provides a plurality of learning data fd. At this time, each of the learning data fd means a label corresponding to the input data, that is, the actual bedrock classification result data of the makjang displayed during excavation of the corresponding tunnel.

그런 다음, 학습모델 생성부(33)는 최초 입력된 복수개의 학습데이터(fd)에서 무작위로 선택하여(예컨대, {A, B, D, E}와 같이 크기 4의 표본) 구성된 복수의 데이터 샘플 (예컨대, sd1, sd1, sd3)를 마련한다. Then, the learning model generating unit 33 randomly selects a plurality of initially input training data fd (eg, a sample of size 4 such as {A, B, D, E}) and a plurality of data samples configured (eg, sd1, sd1, sd3) are provided.

이어서, 학습모델 생성부(33)는 복수의 데이터 샘플 각각에 대응하는 복수의 예측모델(m1, m2, m3)의 원형을 준비한다. 도시된 바에 따르면, 제1 내지 제3 데이터 샘플(sd1, sd2, sd3) 각각에 대응하여 제1 내지 제3 예측모델(m1, m2, m3)이 마련되었다. 예측모델은 인공신경망(ANN), 결정트리(Decision Tree) 등을 예시할 수 있다. 하지만, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며, 학습이 적용될 수 있는 모두 종류의 모델은 본 발명의 예측모델이 될 수 있다.Next, the learning model generating unit 33 prepares prototypes of a plurality of predictive models m1, m2, and m3 corresponding to each of the plurality of data samples. As illustrated, first to third prediction models m1 , m2 , and m3 are prepared corresponding to the first to third data samples sd1 , sd2 , and sd3 , respectively. The predictive model may be exemplified by an artificial neural network (ANN), a decision tree, or the like. However, the present invention is not limited thereto, and all types of models to which learning can be applied may be the predictive models of the present invention.

이어서, 학습모델 생성부(33)는 서로 다른 복수의 데이터 샘플 각각에 대응하는 예측모델에 입력하여 복수의 예측모델 각각으로부터 예측값을 얻는다. 즉, 학습모델 생성부(33)가 제1 내지 제3 샘플(sd1, sd2, sd3) 각각을 대응하는 예측모델(m1, m2, m3)의 원형에 입력하여 제1 내지 제3 예측모델(m1, m2, m3) 각각으로부터 제1 내지 제3 예측값(P1, P2, P3)을 얻는다. Next, the learning model generating unit 33 obtains a predicted value from each of the plurality of predictive models by inputting the input to the predictive model corresponding to each of a plurality of different data samples. That is, the learning model generator 33 inputs each of the first to third samples sd1, sd2, and sd3 into the prototype of the corresponding prediction models m1, m2, m3, and the first to third prediction models m1 , m2, m3) to obtain first to third predicted values P1, P2, and P3, respectively.

이어서, 학습모델 생성부(33)는 제1 내지 제3 예측값(P1, P2, P3) 각각과 대응하는 레이블의 차이가 최소가 되도록 제1 내지 제3 예측모델(m1, m2, m3)의 원형 각각의 파라미터를 최적화하는 학습을 수행하여 제1 내지 제3 예측모델을 완성한다. 이로써, 학습모델 생성부(33)는 복수의 예측모델을 포함하는 학습모델이 생성한다. Next, the learning model generating unit 33 sets the prototype of the first to third predictive models m1, m2, and m3 such that the difference between each of the first to third predicted values P1, P2, and P3 and the corresponding label is minimized. Learning to optimize each parameter is performed to complete the first to third predictive models. Accordingly, the learning model generating unit 33 generates a learning model including a plurality of predictive models.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 학습모델을 생성하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부스팅 기법을 통해 학습모델을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. Next, a method for generating a learning model according to another embodiment of the present invention will be described. 7 is a view for explaining a method of generating a learning model through a boosting technique according to another embodiment of the present invention.

먼저, 학습모델 생성부(33)는 최초 입력되는 복수개의 제1 학습데이터(fd1)을 마련한다. 이때, 각각의 제1 학습데이터(fd1)는 입력 데이터에 대응하는 레이블, 즉, 해당 터널 굴착 시 나타난 막장의 실제 암반분류결과 데이터를 의미한다. First, the learning model generating unit 33 prepares a plurality of first learning data fd1 that are initially input. At this time, each of the first learning data fd1 means a label corresponding to the input data, that is, the actual bedrock classification result data of the makjang displayed during the excavation of the corresponding tunnel.

다음으로, 도 7을 참조하면, 학습모델 생성부(33)는 복수의 제1 학습데이터(fd1)에서 소정 크기의 표본을 추출하는 샘플링을 수행하여 복수의 제1 데이터 샘플(sd1){B D E I}를 추출한다. 이어서, 학습모델 생성부(33)는 하나의 제1 예측모델(m1)의 원형을 준비한다. 도시된 예에 따르면, 제1 예측모델(m1)의 원형이 마련되었다. 전술한 바와 같이, 예측모델은 인공신경망(ANN), 결정트리(Decision Tree) 등을 예시할 수 있고, 학습이 적용되는 모든 종류의 알고리즘이 예측모델이 될 수 있다. Next, referring to FIG. 7 , the learning model generating unit 33 performs sampling by extracting a sample of a predetermined size from the plurality of first training data fd1 to obtain a plurality of first data samples sd1 {B D E I} to extract Next, the learning model generator 33 prepares a prototype of one first predictive model m1. According to the illustrated example, the prototype of the first predictive model m1 is prepared. As described above, the predictive model may exemplify an artificial neural network (ANN), a decision tree, and the like, and all kinds of algorithms to which learning is applied may be the predictive model.

그런 다음, 학습모델 생성부(33)는 복수의 제1 데이터 샘플(sd1)을 제1 예측모델(m1)의 원형에 입력하여 도출되는 제1 예측값(P1)과 대응하는 레이블과의 차이가 최소가 되도록 제1 예측모델(m1)의 원형의 파라미터를 최적화하는 학습을 수행하여 제1 예측모델(m1)을 완성한다. Then, the learning model generating unit 33 inputs the plurality of first data samples sd1 to the prototype of the first prediction model m1, and the difference between the first predicted value P1 and the corresponding label is the minimum. The first predictive model m1 is completed by performing learning to optimize the circular parameters of the first predictive model m1 so that .

이어서, 학습모델 생성부(33)는 학습된 제1 예측모델(m1)의 타당성을 검증하기 위하여 복수의 제1 학습데이터(fd1) 전체를 제1 예측모델(m1)에 입력하여 산출된 예측값(P1)과 이에 상응하는 레이블을 비교한다. 그런 다음, 학습모델 생성부(33)는 산출된 예측값(P1)과 레이블이 동일한 경우의 정답 학습데이터{B D E I}는 제외하고 레이블과 상이한 오답학습데이터{A C F G H}가 차후 모델에서 다시 샘플링될 가능성을 높이도록 상기 오답 학습데이터에 소정의 가중치를 곱하여 보정된 학습데이터{A‘C’F‘G’H‘}로 만든 후, 제1 학습데이터(fd1)에 있던 상응하는 데이터{A C F G H}와 교체시켜 제2 학습데이터(fd2)를 생성한다. Next, the learning model generator 33 inputs all of the plurality of first learning data fd1 into the first predictive model m1 in order to verify the validity of the learned first predictive model m1, and the calculated prediction value ( Compare P1) with the corresponding label. Then, the learning model generating unit 33 excludes the correct answer learning data {B D E I} when the calculated predicted value P1 and the label are the same, and the incorrect answer learning data {A C F G H} different from the label is sampled again in the future model. After multiplying the training data for the incorrect answer by a predetermined weight so as to increase it, the corrected training data {A'C'F'G'H'} is replaced with the corresponding data {A C F G H} in the first learning data fd1 The second learning data fd2 is generated.

그런 다음 학습모델 생성부(33)는 제1 예측모델(m1)에서와 동일한 방법으로, 복수의 제2 학습데이터(fd2)에서 소정 크기의 표본을 추출하는 샘플링을 수행하여 복수의 제2 데이터 샘플(sd2){A’E F’H’}를 추출한다. 이어서, 학습모델 생성부(33)는 하나의 제2 예측모델(m2)의 원형을 준비한다. 도시된 예에 따르면, 제2 예측모델(m2)의 원형이 마련되었다. 전술한 바와 같이, 예측모델은 인공신경망(ANN), 결정트리(Decision Tree) 등을 예시할 수 있고, 학습이 적용되는 모든 종류의 알고리즘이 예측모델이 될 수 있다. Then, the learning model generator 33 performs sampling by extracting a sample of a predetermined size from the plurality of second training data fd2 in the same manner as in the first prediction model m1, and a plurality of second data samples Extract (sd2){A'E F'H'}. Next, the learning model generator 33 prepares a prototype of one second predictive model m2. According to the illustrated example, a prototype of the second predictive model m2 is prepared. As described above, the predictive model may exemplify an artificial neural network (ANN), a decision tree, and the like, and all kinds of algorithms to which learning is applied may be the predictive model.

그런 다음, 학습모델 생성부(33)는 복수의 제2 데이터 샘플(sd2)를 제2 예측모델(m2)의 원형에 입력하여 도출되는 제2 예측값(P2)과 대응하는 레이블의 차이가 최소가 되도록 제2 예측모델(m2)의 원형의 파라미터를 최적화하는 학습(training)을 수행하여 제2 예측모델(m2)을 완성한다. Then, the learning model generating unit 33 inputs the plurality of second data samples sd2 to the prototype of the second prediction model m2, and the difference between the second predicted value P2 and the corresponding label is the minimum. The second predictive model m2 is completed by performing training to optimize the circular parameters of the second predictive model m2 as much as possible.

이어서, 학습모델 생성부(33)는 학습된 제2 예측모델(m2)의 타당성을 검증(validation)하기 위하여 복수의 제2 학습데이터(fd2) 전체를 제2 예측모델(m2)에 입력하여 산출된 예측값(P2)과 이에 상응하는 레이블을 비교한다. 그런 다음, 학습모델 생성부(33)는 산출된 예측값(P2)이 레이블과 동일한 경우의 정답학습데이터{A’B D G’I}는 제외하고 레이블과 상이한 오답학습데이터{C’E F’H’}가 차후 모델에서 다시 샘플링될 가능성을 높이도록 상기 오답 학습데이터에 소정의 가중치를 곱하여 보정된 학습데이터{C“ E’ F”H“}로 만든 후, 제2 학습데이터(fd2)에 있던 상응하는 데이터{C’E F’H’}와 교체시켜 제3 학습데이터(fd3)를 생성한다. Next, the learning model generator 33 inputs all of the plurality of second learning data fd2 into the second predictive model m2 to verify the validity of the learned second predictive model m2 and calculates Compare the predicted value (P2) with the corresponding label. Then, the learning model generation unit 33 excludes the correct answer learning data {A'B D G'I} when the calculated predicted value P2 is the same as the label, but the incorrect answer learning data {C'E F' In order to increase the likelihood that H'} will be re-sampled in the future model, the wrong answer training data is multiplied by a predetermined weight to make the corrected training data {C“ E' F”H“}, and then to the second training data fd2 The third training data fd3 is generated by replacing it with the corresponding data {C'E F'H'}.

그런 다음, 학습모델 생성부(33)는 제1 예측모델(m1) 및 제2 예측모델(m2)에서 실시하였던 데이터 샘플 추출, 학습(training) 및 검증(validation)과정과 동일한 일련의 과정을 순차적으로 다수 반복한다. Then, the learning model generator 33 sequentially performs the same series of processes as the data sample extraction, training, and validation processes performed in the first predictive model m1 and the second predictive model m2. repeated many times with

이어서, 이러한 과정을 거쳐 확립된 학습모델 생성부(33)에 새로운 데이터가 입력되면, 학습모델 생성부(33)는 상기 각각의 예측모델(m1, m2, m3,...)을 통해 예측된 예측값(P1, P2, P3,...)과 각각의 예측모델(m1, m2, m3,...)에 상응하는 소정의 모델가중치(w1, w2, w3,...)를 곱하여 최종적인 결과값을 도출한다.Next, when new data is input to the learning model generating unit 33 established through this process, the learning model generating unit 33 predicts the predicted model through each of the prediction models m1, m2, m3, ... The final result is obtained by multiplying the predicted values (P1, P2, P3,...) by a predetermined model weight (w1, w2, w3,...) corresponding to each prediction model (m1, m2, m3,...) derive the result

전술한 바와 같이, 학습모델 생성부(33)는 복수의 데이터 샘플을 이용하여 예측모델의 원형에 대한 학습을 수행하여 예측모델을 완성하고, 완성된 예측모델에 대해 복수의 학습데이터를 이용하여 검증을 수행하여, 오류가 있는 데이터 샘플은 차후 모델에서 샘플링될 가능성을 높이도록 가중치를 부여한 채 기존 데이터와 교체하여 새로운 학습데이터를 만들고, 다시 복수의 샘플링된 데이터를 만들어 학습, 검증하는 과정을 순차적으로 다수 반복한다. 이렇게 해서 완성된 모델에 새로운 데이터가 입력되면, 각각의 예측모델에서 도출된 예측값과 각각의 예측모델마다 설정된 소정의 모델가중치를 곱하여 최종적인 결과값이 도출되는 것이다. 이로써, 복수의 예측모델을 포함하는 학습모델이 생성된다. As described above, the learning model generator 33 completes the predictive model by learning the prototype of the predictive model using a plurality of data samples, and verifies the completed predictive model using a plurality of learning data. , the data samples with errors are weighted to increase the likelihood of being sampled in the future model, replacing the existing data with the existing data to create new training data, and then creating a plurality of sampled data and learning and verifying sequentially. repeat many times. In this way, when new data is input to the completed model, the final result is derived by multiplying the predicted value derived from each prediction model by a predetermined model weight set for each prediction model. Accordingly, a learning model including a plurality of predictive models is generated.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 학습모델을 생성하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보팅 기법을 통해 학습모델을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. Next, a method for generating a learning model according to another embodiment of the present invention will be described. 8 is a diagram for explaining a method of generating a learning model through a voting technique according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 학습모델 생성부(33)는 먼저 복수의 학습데이터(fd)를 마련한다. 이때, 각각의 학습데이터(fd)는 입력 데이터에 대응하는 레이블, 즉, 해당 터널 굴착 시 나타난 막장의 실제 암반분류결과 데이터를 의미한다. Referring to FIG. 8 , the learning model generating unit 33 first prepares a plurality of learning data fd. At this time, each of the learning data fd means a label corresponding to the input data, that is, the actual bedrock classification result data of the makjang displayed during excavation of the corresponding tunnel.

이어서, 서로 다른 복수의 예측모델(ma, mb, mc)의 원형을 준비한다. 도시된 예에 따르면, 예측모델A, 예측모델B 및 예측모델C(ma, mb, mc)의 원형이 마련될 수 있다. 여기서, 서로 다른 복수의 예측모델(ma, mb, mc)이라함은 예컨대, 인공신경망, 결정트리 등과 같이 모델의 종류가 다르거나, CNN, RNN 등과 같이, 알고리즘의 종류가 다르거나, 예컨대, 계층, 노드와 같이 알고리즘의 구조가 다른 모델을 의미한다. Next, prototypes of a plurality of different prediction models (ma, mb, mc) are prepared. According to the illustrated example, prototypes of the predictive model A, the predictive model B, and the predictive model C (ma, mb, mc) may be provided. Here, a plurality of different prediction models (ma, mb, mc) refer to, for example, different types of models such as artificial neural networks and decision trees, or different types of algorithms such as CNNs and RNNs, for example, layers , means a model with a different algorithm structure, such as a node.

그런 다음, 학습모델 생성부(33)는 복수의 예측모델(ma, mb, mc)의 원형 각각에 동일한 학습데이터(fd)를 입력하여 복수의 예측모델(ma, mb, mc)의 원형 각각으로부터 예측값을 얻는다. 즉, 학습모델 생성부(33)가 학습데이터(fd)를 예측모델A, 예측모델B 및 예측모델C(ma, mb, mc)의 원형에 입력하여 예측모델A, 예측모델B 및 예측모델C(ma, mb, mc)의 원형 각각으로부터 제1 내지 제3 예측값(P1, P2, P3)을 얻는다. Then, the learning model generating unit 33 inputs the same training data fd to each of the prototypes of the plurality of prediction models ma, mb, and mc, and from each of the prototypes of the plurality of prediction models ma, mb, and mc. get the predicted value. That is, the learning model generating unit 33 inputs the training data fd into the prototypes of the predictive model A, the predictive model B, and the predictive model C (ma, mb, mc), and the predictive model A, the predictive model B and the predictive model C First to third predicted values (P1, P2, P3) are obtained from each of the prototypes of (ma, mb, mc).

이어서, 학습모델 생성부(33)는 제1 내지 제3 예측값(P1, P2, P3) 각각과 대응하는 레이블의 차이가 최소가 되도록 예측모델A, 예측모델B 및 예측모델C(ma, mb, mc)의 원형 각각의 파라미터를 최적화하는 학습을 수행하여 예측모델A, 예측모델B 및 예측모델C(ma, mb, mc)를 완성한다. 이로써, 복수의 예측모델을 포함하는 학습모델이 생성된다. Next, the learning model generation unit 33 is configured to minimize the difference between each of the first to third predicted values P1, P2, and P3 and the corresponding label. mc), learning to optimize each parameter is performed to complete predictive model A, predictive model B, and predictive model C (ma, mb, mc). Accordingly, a learning model including a plurality of predictive models is generated.

데이터 분석부(35)는 새로운 터널 설계시, 새로운 터널에 대한 최종 암반분류결과를 도출한다. 즉, 데이터 분석부(35)에서는 입력부(10)에서 입력된 새로운 터널에서의 예비 암반분류결과, 탄성파탐사를 통해 도출된 탄성파속도, 터널노선 각 지점별 지표에서 터널까지의 심도, 암석의 종류 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 지반조사 결과를 학습된 학습모델에 입력하여 터널노선 상의 일정 구간별로 최종 암반분류결과를 분석한다. 여기서 학습모델은 학습모델 생성부(33)에서 생성되고 학습된 학습모델을 의미한다. 데이터 분석부(35)는 분석 결과인 최종 암반분류결과를 출력부(50)를 통해 출력되도록 제어한다.When designing a new tunnel, the data analysis unit 35 derives a final rock classification result for the new tunnel. That is, in the data analysis unit 35, the preliminary rock classification result in the new tunnel input from the input unit 10, the seismic wave velocity derived through seismic exploration, the depth from the surface to the tunnel at each point of the tunnel route, and the type of rock The final rock classification results are analyzed for each section on the tunnel route by inputting the ground survey results including at least one piece of information into the learned learning model. Here, the learning model means a learning model generated and learned by the learning model generating unit 33 . The data analysis unit 35 controls the final rock classification result, which is the analysis result, to be output through the output unit 50 .

출력부(50)는 입력부(10)로부터 입력된 정보를 출력하고, 제어부(30)로부터 분석된 최종 암반분류 결과를 출력한다.The output unit 50 outputs the information input from the input unit 10 and outputs the analyzed final rock classification result from the control unit 30 .

저장부(70)는 암반분류 장치(100)가 구동하기 위한 프로그램 또는 알고리즘이 저장된다. 저장부(70)는 입력부(10)로부터 입력된 정보가 저장되고, 제어부(30)로부터 분석된 최종 암반분류 결과가 저장된다. 또한 저장부(70)에는 제어부(30)로부터 학습된 학습데이터가 저장된다. 저장부(70)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다. The storage unit 70 stores a program or algorithm for driving the rock classification apparatus 100 . The storage unit 70 stores information input from the input unit 10 , and stores the final rock classification result analyzed from the control unit 30 . In addition, the storage unit 70 stores the learning data learned from the control unit 30 . The storage unit 70 includes a flash memory type, a hard disk type, a media card micro type, a card type memory (eg, SD or XD memory, etc.), Random Access Memory (RAM), Static Random Access Memory (SRAM), Read-Only Memory (ROM), Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), Programmable Read-Only Memory (PROM), Magnetic Memory, It may include at least one storage medium of a magnetic disk and an optical disk.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 암반분류 방법을 설명하기 위한 순서도이다.9 is a flowchart for explaining a method for classifying rocks according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 9를 참조하면, 암반분류 방법은 이미 굴착 완료된 터널의 설계시의 지반조사결과와 굴착시의 암반분류결과(RMR 또는 Q값)를 인공지능 기술에 적용하여 터널노선의 일정 구간별 RMR 또는 Q값을 분석함으로써, 설계시 수집된 전기비저항탐사결과와 시추조사결과만으로 도출되던 종래의 암반분류결과보다 더 정확한 평가결과를 도출할 수 있다. 이를 통해 암반분류 방법은 설계시 추정한 터널시공비용 및 기간의 오차를 줄일 수 있다.2 and 9, the rock classification method applies the ground investigation result at the time of designing the already excavated tunnel and the rock classification result (RMR or Q value) at the time of excavation to AI technology for each predetermined section of the tunnel route. By analyzing the RMR or Q value, it is possible to derive more accurate evaluation results than the conventional rock classification results, which were derived only from the results of the electrical resistivity survey and the drilling survey results collected at the time of design. Through this, the rock classification method can reduce the error in the tunnel construction cost and period estimated at the time of design.

S110 단계에서, 암반분류 장치(100)는 터널 설계를 위한 지반조사를 통하여 수집된 지반정보와 해당 터널의 굴착 시에 나타난 막장의 실제 암반분류결과를 수집한다. 이때 암반분류 장치(100)는 과거에 실시된 다수의 터널설계를 위한 전기비저항탐사, 시추조사, 탄성파탐사, 암석의 종류, 지표에서부터 터널 상단까지의 심도 중 적어도 하나를 포함하는 지반조사 결과 및 해당 터널의 굴착 시에 나타난 막장의 실제 암반분류결과를 수집하고, 수집된 정보 중 터널 전구간 또는 일부 구간에 대해 실시한 전기비저항탐사 결과와 일부 지점에 대해서만 실시한 시추조사 결과를 기초로 예비 암반분류결과를 도출한다.In step S110, the rock classification apparatus 100 collects the ground information collected through the ground survey for tunnel design and the actual rock classification result of the makjang displayed during excavation of the corresponding tunnel. At this time, the rock classification apparatus 100 includes at least one of electrical resistivity survey, drilling survey, seismic wave survey, rock type, and depth from the surface to the top of the tunnel for multiple tunnel designs performed in the past. Collect the actual rock classification results of the makjang that appeared during tunnel excavation, and derive preliminary rock classification results based on the results of the electrical resistivity survey conducted for the entire section or part of the tunnel and the results of the drilling investigation conducted only for some points among the collected information do.

S120 단계에서, 암반분류 장치(100)는 수집된 정보를 학습하여 암반분류에 관련된 학습모델을 생성한다. 암반분류 장치(100)는 예비 암반분류결과와 예비 암반분류결과외 다른 지반조사결과를 입력 데이터로 하고, 막장의 실제 암반분류결과를 출력결과로 하는 학습을 수행하여 적어도 하나의 학습모델을 생성한다. 이때 암반분류 장치(100)는 인공신경망, 배깅, 부스팅, 보팅 및 SVM 중 적어도 하나의 기법을 이용하여 학습모델을 생성할 수 있다.In step S120, the bedrock classification apparatus 100 generates a learning model related to bedrock classification by learning the collected information. The rock classification apparatus 100 uses the preliminary rock classification result and the preliminary rock classification result as input data, and performs learning using the actual rock classification result of the makjang as an output result to generate at least one learning model. . At this time, the bedrock classification apparatus 100 may generate a learning model by using at least one of artificial neural networks, bagging, boosting, voting, and SVM.

S130 단계에서, 암반분류 장치(100)는 새로운 터널 설계의 진행 여부를 판단한다. 암반분류 장치(100)는 새로운 터널 설계가 진행되면 S140 단계를 수행하고, 진행하지 않으면 시스템을 종료한다.In step S130, the rock classification apparatus 100 determines whether to proceed with the design of a new tunnel. The rock classification apparatus 100 performs step S140 when a new tunnel design is in progress, and terminates the system if not in progress.

S140 단계에서, 암반분류 장치(100)는 새로운 터널에서의 지반조사 데이터 수집 및 입력을 한다. 암반분류 장치(100)는 새로운 터널에서의 예비 암반분류결과, 탄성파탐사를 통해 도출된 탄성파속도, 터널노선 각 지점별 지표에서 터널까지의 심도, 암석의 종류 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 지반조사 결과를 학습된 학습모델에 입력한다.In step S140, the rock classification apparatus 100 collects and inputs ground survey data in a new tunnel. The rock classification apparatus 100 includes at least one of information on preliminary rock classification results in the new tunnel, the seismic wave velocity derived through seismic surveying, the depth from the surface to the tunnel at each point of the tunnel route, and the type of rock. The results are input to the trained learning model.

S150 단계에서, 암반분류 장치(100)는 새로운 터널과 관련된 지역에 대해 조사된 지반조사결과를 상기 학습모델에 입력하여 터널노선의 일정 구간별로 최종 암반분류 결과를 각각 분석한다. 암반분류 장치(100)는 기 실시된 지반조사결과 중 전기비저항탐사 결과와 시추조사 결과를 기초로 터널노선 상의 일정 구간별로 도출된 예비 암반분류결과 및 예비 암반분류결과외 다른 지반조사 결과를 학습된 학습모델에 입력하여 터널노선 상의 일정 구간별로 최종 암반분류결과를 분석할 수 있다. 암반분류 장치(100)는 분석된 결과인 최종 암반분류결과를 출력하여 사용자가 해당 결과를 확인할 수 있도록 지원한다.In step S150, the bedrock classification apparatus 100 inputs the results of the ground investigation for a new tunnel-related area into the learning model and analyzes the final rock classification results for each predetermined section of the tunnel route, respectively. The rock classification apparatus 100 is a ground survey result other than the preliminary rock classification result and preliminary rock classification result derived for each section on the tunnel route based on the electric resistivity investigation result and the drilling investigation result among the previously conducted ground investigation results. By input to the learning model, the final rock classification results can be analyzed for each section on the tunnel route. The rock classification apparatus 100 outputs the final rock classification result, which is the analyzed result, to support the user to check the corresponding result.

본 발명의 실시 예에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 형태로 제공될 수도 있다. 이러한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며, 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media) 및 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The method according to an embodiment of the present invention may be provided in the form of a computer-readable medium suitable for storing computer program instructions and data. Such a computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination, and includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, compact disk read only memory (CD-ROM), and optical recording media such as DVD (Digital Video Disk). Stores program instructions such as Magneto-Optical Media, ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), Flash memory, etc. and hardware devices specially configured to perform In addition, the computer-readable recording medium is distributed in a computer system connected through a network, so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention pertains.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 이탈함없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. Although the above has been described and illustrated in relation to the preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as such, and without departing from the scope of the technical idea. It will be apparent to those skilled in the art that many changes and modifications to the present invention are possible. Accordingly, all such suitable alterations and modifications and equivalents are to be considered as being within the scope of the present invention.

10: 입력부
30: 제어부
31: 학습데이터 수집부
33: 학습모델 생성부
35: 데이터 분석부
50: 출력부
70: 저장부
100: 암반분류 장치
10: input
30: control unit
31: learning data collection unit
33: learning model generation unit
35: data analysis unit
50: output unit
70: storage
100: rock classification device

Claims (8)

터널 설계를 위한 지반조사를 통하여 수집된 지반정보와 해당 터널의 굴착 시에 나타난 막장의 실제 암반분류결과를 수집하는 학습데이터 수집부;
상기 학습데이터 수집부로부터 수집된 정보를 학습하여 암반분류에 관련된 학습모델을 생성하는 학습모델 생성부; 및
새로운 터널 설계가 진행되는 경우, 해당 지역에 대해 조사된 지반조사결과를 상기 학습모델에 입력하여 터널노선의 일정 구간별로 최종 암반분류 결과를 각각 분석하는 데이터 분석부;를 포함하되,
상기 학습데이터 수집부는,
과거에 실시된 다수의 터널설계를 위한 전기비저항탐사, 시추조사, 탄성파탐사, 암석의 종류, 지표에서부터 터널 상단까지의 심도 중 적어도 하나를 포함하는 지반조사 결과 및 해당 터널의 굴착 시에 나타난 막장의 실제 암반분류결과를 수집하고, 상기 수집된 정보 중 터널 전구간 또는 일부 구간에 대해 실시한 전기비저항탐사 결과와 일부 지점에 대해서만 실시한 시추조사 결과를 기초로 예비 암반분류결과를 도출하고,
상기 학습모델 생성부는,
상기 예비 암반분류결과와 상기 예비 암반분류결과외 다른 지반조사결과를 입력 데이터로 하고, 상기 막장의 실제 암반분류결과를 출력결과로 하는 학습을 수행하여 적어도 하나의 학습모델을 생성하며,
상기 데이터 분석부는,
새로운 터널의 설계시, 기 실시된 지반조사결과 중 전기비저항탐사 결과와 시추조사 결과를 기초로 터널노선 상의 일정 구간별로 도출된 예비 암반분류결과 및 상기 예비 암반분류결과외 다른 지반조사 결과를 상기 학습된 학습모델에 입력하여 터널노선 상의 일정 구간별로 최종 암반분류결과를 분석하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치.
a learning data collection unit that collects the ground information collected through the ground survey for tunnel design and the actual rock classification results of the makjang displayed during excavation of the tunnel;
a learning model generation unit for learning the information collected from the learning data collection unit and generating a learning model related to bedrock classification; and
When a new tunnel design is in progress, a data analysis unit that inputs the results of the ground investigation for the corresponding area into the learning model and analyzes the final rock classification results for each predetermined section of the tunnel route, respectively;
The learning data collection unit,
Ground survey results including at least one of electrical resistivity surveys, drilling surveys, seismic surveys, types of rocks, and the depth from the surface to the top of the tunnel for multiple tunnel designs conducted in the past, and Collect the actual rock classification results, and derive preliminary rock classification results based on the results of the electrical resistivity survey conducted for all or some sections of the tunnel and the results of the drilling investigation conducted for only some points among the collected information,
The learning model generation unit,
At least one learning model is generated by using the preliminary rock classification result and the preliminary rock classification result as input data, and performing learning using the actual rock classification result of the makjang as an output result,
The data analysis unit,
When designing a new tunnel, the preliminary rock classification results derived for each section on the tunnel route based on the electrical resistivity investigation results and the drilling investigation results among the previously conducted ground investigation results and the ground investigation results other than the preliminary rock classification results are learned above. A rock classification device when designing a tunnel using artificial intelligence technology and the rock classification results during excavation, characterized in that it analyzes the final rock classification results for each section on the tunnel route by inputting it into the trained learning model.
제 1항에 있어서,
상기 학습데이터 수집부는,
전기비저항탐사 결과와 시추조사 결과를 기초로 도출된 터널노선 상의 일정 구간별 예비 암반분류결과와 탄성파탐사에서 분석된 탄성파 속도, 암석의 종류, 지표에서부터 터널 상단까지의 심도 중 적어도 하나의 결과에서 동일한 구간별로 해당 터널의 굴착 시 나타난 각 막장의 암반분류결과와 대응하는 데이터를 도출하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치.
The method of claim 1,
The learning data collection unit,
The results of at least one of the preliminary rock classification results for each section on the tunnel route derived based on the electrical resistivity survey results and the drilling survey results and the seismic wave velocity analyzed in the seismic survey, the type of rock, and the depth from the surface to the top of the tunnel are the same. A rock classification device when designing a tunnel using artificial intelligence technology and the rock classification result during excavation, characterized in that it derives data corresponding to the rock classification results of each block during excavation of the corresponding tunnel for each section.
제 1항에 있어서,
상기 학습모델 생성부는,
예비 암반분류결과, 터널구간에서의 탄성파탐사에 의한 탄성파 속도, 터널노선 각 지점별 지표에서 터널까지의 심도, 암석의 종류, 해당 터널 굴착 시 나타난 막장의 실제 암반분류결과 중 적어도 하나의 정보를 기반으로 학습하여 학습모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치.
The method of claim 1,
The learning model generation unit,
Based on at least one of the preliminary rock classification results, the seismic velocity from seismic surveying in the tunnel section, the depth from the surface to the tunnel at each point of the tunnel route, the type of rock, and the actual rock classification results of the makjang shown during excavation of the tunnel A rock classification device when designing a tunnel using artificial intelligence technology to create a learning model by learning with
제 1항에 있어서,
상기 학습모델 생성부는,
레이블이 설정된 복수의 학습데이터로부터 추출된 서로 다른 복수의 데이터 샘플을 이용하여 복수의 예측모델을 학습시키고, 상기 학습된 복수의 예측모델을 이용하여 학습모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치.
The method of claim 1,
The learning model generation unit,
Artificial intelligence technology, characterized in that a plurality of predictive models are trained using a plurality of different data samples extracted from a plurality of training data with labels set, and a learning model is generated using the learned plurality of predictive models; Rock classification device for tunnel design using the results of rock classification during excavation.
제 1항에 있어서,
상기 학습모델 생성부는,
레이블이 설정된 복수의 학습데이터로부터 추출된 복수의 데이터 샘플에 대응하는 예측모델을 학습시키고, 상기 학습된 예측모델에 상기 복수의 학습데이터를 입력하여 산출된 예측값 중 오답인 데이터에 기 설정된 가중치를 곱하여 다음 학습데이터를 생성하며, 상기 다음 학습데이터를 생성하는 과정을 반복수행하여 복수의 예측모델을 생성하고, 상기 생성된 복수의 예측모델을 이용하여 학습모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치.
The method of claim 1,
The learning model generation unit,
A predictive model corresponding to a plurality of data samples extracted from a plurality of training data with labels is trained, and a preset weight is multiplied by a preset weight among the predicted values calculated by inputting the plurality of training data to the learned predictive model. Artificial intelligence technology, characterized in that generating next learning data, repeating the process of generating the next learning data to generate a plurality of predictive models, and generating a learning model using the generated plurality of predictive models; Rock classification device for tunnel design using the results of rock classification during excavation.
제 1항에 있어서,
상기 학습모델 생성부는,
레이블이 설정된 복수의 학습데이터를 공통으로 이용하여 서로 다른 복수의 예측모델을 학습시키고, 상기 학습된 복수의 예측모델을 이용하여 학습모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치.
The method of claim 1,
The learning model generation unit,
Artificial intelligence technology and rock classification results during excavation, characterized in that a plurality of different predictive models are trained using a plurality of learning data with labels set in common, and a learning model is generated using the learned plurality of predictive models Rock classification device when designing tunnels using
제 1항에 있어서,
상기 학습모델 생성부는,
인공신경망(Artificial Neural Networks, ANN), 배깅(Bootstrap Aggregating, Bagging), 부스팅(Boosting), 보팅(Voting) 및 SVM (Support Vector Machine) 중 적어도 하나의 기법을 이용하여 학습모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치.
The method of claim 1,
The learning model generation unit,
It is characterized by generating a learning model using at least one technique of Artificial Neural Networks (ANN), Bootstrap Aggregating, Bagging, Boosting, Voting, and SVM (Support Vector Machine). Rock classification device for tunnel design using artificial intelligence technology and the results of rock classification during excavation.
제 1항에 있어서,
상기 데이터 분석부는,
새로운 터널 설계시, 새로운 터널에 대한 예비 암반분류결과를 도출하고, 상기 도출된 예비 암반분류결과 및 탄성파탐사를 통해 도출된 탄성파속도, 터널노선 각 지점별 지표에서 터널까지의 심도, 암석의 종류 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 지반조사결과를 학습모델에 입력하여 상기 새로운 터널에서의 최종적인 암반분류결과를 분석하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기술과 굴착시 암반분류결과를 이용한 터널 설계시 암반분류 장치.
The method of claim 1,
The data analysis unit,
When designing a new tunnel, the preliminary rock classification results for the new tunnel are derived, and the seismic velocity derived from the preliminary rock classification results and seismic surveying, the depth from the surface to the tunnel at each point of the tunnel route, and the type of rock Rock classification device for tunnel design using artificial intelligence technology and rock classification results during excavation, characterized in that the final rock classification results in the new tunnel are analyzed by inputting the ground investigation results including at least one piece of information into the learning model .
KR1020210182505A 2020-12-21 2021-12-20 Device for the rock mass classification in tunnel design using AI and the rock mass classification in excavation KR20220089666A (en)

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