Εμφάνιση απλής εγγραφής

Prediction of the required propulsive power of a ship through guided neural networks

dc.contributor.advisorRekatsinas, Christoforos
dc.contributor.advisorΡεκατσίνας, Χριστόφορος
dc.contributor.authorAlexiou, Kiriakos
dc.contributor.authorΑλεξίου, Κυριάκος
dc.date.accessioned2025-05-15T06:41:08Z
dc.date.available2025-05-15T06:41:08Z
dc.date.issued2015-04
dc.identifier.urihttps://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/17760
dc.descriptionNot available until 30/04/2027
dc.description.abstractThe increasing environmental regulations from international organizations such as the International Maritime Organization’s Energy Efficiency Existing Ship Index (EEXI) and Carbon Intensity Indicator (CII) and the European Union’s Emissions Trading System (ETS) force shipping companies to boost their fleet operational efficiency. The main objective of these initiatives relies on precise propulsive power forecasting for vessels operating across different conditions. The presented Physics-Informed Neural Network (PINN) framework combines Partial Differential Equation (PDE) constraints with boundary conditions and physics-based relationships along with real measurement data. The network achieves better prediction accuracy of ship propulsion power through physical law incorporation during learning which reduces the need for labeled data in real-world scenarios. The proposed method maintains compliance with naval architectural basics by incorporating weather conditions and vessel draft considerations. Actual ship operational data tests demonstrate that the PINN model generates better performance than standard data-driven models and demonstrates its ability to unite physics-based classical analysis with data-oriented methods. The combined approach provides improved reliability and adaptability in maritime complex environments which leads to more efficient fleet operations that benefit the environment. The framework shows promise for future application to different vessel types which would enhance sustainable shipping methods.el
dc.format.extent117el
dc.language.isoenel
dc.publisherΠανεπιστήμιο Πειραιώςel
dc.titlePrediction of the required propulsive power of a ship through guided neural networksel
dc.title.alternativeΠρόβλεψη αντίστασης πλοίου μέσω καθοδηγούμενων νευρωνικών δικτύωνel
dc.typeMaster Thesisel
dc.contributor.departmentΣχολή Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών. Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτωνel
dc.description.abstractENΟι αυστηρότεροι περιβαλλοντικοί κανονισμοί από διεθνείς οργανισμούς, όπως Energy Efficiency Existing Ship Index (EEXI), Carbon Intensity Indicator (CII) του Διεθνούς Ναυτιλιακού Οργανισμού (IMO) και το Emissions Trading System (ETS) της Ευρωπαϊκής Ένωσης, πιέζουν τις ναυτιλιακές εταιρείες στην κατεύθυνση της βελτίωσης της αποδοτικότητας του στόλου τους με όρους ενεργειακού αποτυπώματος. Η ακριβής πρόβλεψη της απαιτούμενης προωστικής ισχύος των πλοίων όταν αυτά λειτουργούν υπό διάφορες πραγματικές συνθήκες μπορεί να συμβάλει καθοριστικά στην επίτευξη των περιβαλλοντικών στόχων. Το προτεινόμενο μοντέλο καθοδηγούμενου νευρωνικού δικτύου από φυσικούς νόμους (Physics-Informed Neural Network – PINN) συνδυάζει Συνήθεις Διαφορικές Εξισώσεις (ΟDE), και φυσικούς νόμους με πραγματικά δεδομένα μετρήσεων. Μέσω της ενσωμάτωσης φυσικών νόμων κατά τη διαδικασία εκπαίδευσης μέσω αξιοποίησης αρχών ναυπηγικής, το δίκτυο επιτυγχάνει καλύτερη ακρίβεια στην πρόβλεψη της προωστικής ισχύος, περιορίζοντας παράλληλα την ανάγκη για μεγάλο όγκο επισημασμένων δεδομένων. Οι δοκιμές με πραγματικά δεδομένα λειτουργίας πλοίων δείχνουν ότι το μοντέλο PINN υπερέχει σε απόδοση συγκριτικά με συμβατικά μοντέλα που βασίζονται αποκλειστικά σε δεδομένα, αποδεικνύοντας πώς η συνένωση της κλασικής φυσικής ανάλυσης με στατιστικά μοντέλα προσφέρει καλύτερη αξιοπιστία και προσαρμοστικότητα σε σύνθετα ναυτιλιακά περιβάλλοντα. Αυτό οδηγεί σε αποτελεσματικότερη επιχειρησιακή χρήση του στόλου, που μπορεί να προκαλέσει μείωση ενεργειακού του αποτυπώματος. Το προτεινόμενο μοντέλο λόγω της ενσωμάτωσης ναυπηγικών κανόνων μπορεί να επεκταθεί σε διαφορετικούς τύπους πλοίων, συμβάλλοντας στην κατεύθυνση των περιβαλλοντικά βιώσιμων ναυτιλιακών πρακτικών.el
dc.corporate.nameNational Center of Scientific Research "Demokritos"el
dc.contributor.masterΤεχνητή Νοημοσύνη - Artificial Intelligenceel
dc.subject.keywordPINNel
dc.subject.keywordNeural networkel
dc.subject.keywordHybrid modelingel
dc.subject.keywordShip propulsion powerel
dc.date.defense2015-04-09


Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο

ΑρχείαΜέγεθοςΤύποςΠροβολή

Δεν υπάρχουν αρχεία που να σχετίζονται με αυτό το τεκμήριο.

Αυτό το τεκμήριο εμφανίζεται στις ακόλουθες συλλογές

Εμφάνιση απλής εγγραφής


Βιβλιοθήκη Πανεπιστημίου Πειραιώς
Επικοινωνήστε μαζί μας
Στείλτε μας τα σχόλιά σας
Created by ELiDOC
Η δημιουργία κι ο εμπλουτισμός του Ιδρυματικού Αποθετηρίου "Διώνη", έγιναν στο πλαίσιο του Έργου «Υπηρεσία Ιδρυματικού Αποθετηρίου και Ψηφιακής Βιβλιοθήκης» της πράξης «Ψηφιακές υπηρεσίες ανοιχτής πρόσβασης της βιβλιοθήκης του Πανεπιστημίου Πειραιώς»