Оценка моделей Lasso и Ridge для прогнозирования потенциала набухания грунта

Набухание грунта является одним из наиболее разрушительных геологических опасных процессов, зарегистрированных в истории, вследствие его влияния на долговечность и устойчивость сооружений. Цель данного исследования — прогнозирование одномерного потенциала набухания грунта с использованием регрессии Least Absolute Shrinkage and Selection Operator (LASSO), регрессии Ridge и множественной линейной регрессии (MLR). База данных грунтов, извлечённая из научной литературы, была сформирована на основе результатов лабораторных экспериментов и включала индекс пластичности (Ip), сухую плотность (γd), предел пластичности (PL), предел текучести (LL) и содержание глины. Новизна исследования заключается в применении моделей регрессии LASSO и Ridge для прогнозирования потенциала набухания грунта. Эффективность моделей оценивали по средней абсолютной процентной ошибке (MAPE), среднему отклонению (MD), среднеквадратичной ошибке (RMSE) и коэффициенту детерминации (R²). Результаты показывают, что модель LASSO превзошла другие методы, достигнув значений R² 0,872, 0,746, 0,935 и 0,931 при значениях RMSE 0,106%, 0,167%, 0,046% и 0,051% соответственно. Полученные результаты имеют практическое значение для инженеров и способствуют развитию механики грунтов благодаря поддержке оценки участков с потенциальным набуханием и применению машинного обучения в геотехнической инженерии, что позволяет сократить необходимость частого посещения лабораторий для получения данных о грунтах, необходимых для анализа устойчивости склонов, улучшения свойств грунтов, выполнения земляных работ и сейсмического анализа. В частности, при работе с участками, характеризующимися потенциалом набухания, прогностические возможности моделей могут способствовать принятию более обоснованных решений на этапах проектирования и строительства.