پاییز و زمستان 1400                   برگشت به فهرست مقالات | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

ارزیابی تاثیر تبدیلات لگاریتمی و توابع هدف بر میزان کارائی مدل‌های شبکه عصبی در برآورد بار رسوب معلق (مطالعه موردی: حوزه آبخیز سراب قره سو، رودخانه قوری‌چای)
محمودرضا طباطبائی*، سید احمد حسینی
پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری
چکیده:   (32 مشاهده)
در استفاده از مدل­های داده مبنا در برآورد رسوب معلق، عدم توجه به چولگی زیاد داده­های رسوب سنجی از یک سو، و ناکافی بودن توابع هدف بکار رفته در واسنجی یا آموزش بهینه مدل­ها از سوی دیگر، خطای محاسباتی­ را افزایش می­دهد. در پژوهش حاضر، که با هدف تدوین یک مدل هوشمند مناسب بمنظور برآورد رسوب معلق روزانه رودخانه قوری‌چای انجام گردید، از تبدیل لگاریتمی داده‌ها و الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات چند هدفه (MOPSO)، در آموزش بهینه مدل‌های شبکه عصبی استفاده شد. بدین منظور در ابتدا، با کمک شبکه عصبی بدون ناظر (SOM)، داده­های دبی جریان و دبی رسوب معلق ایستگاه هیدرومتری مورد مطالعه (دوره آماری 1395-1364) خوشه­بندی و سپس با نمونه­گیری از خوشه­ها، مجموعه داده­های مورد نیاز برای آموزش و آزمون مدل­های شبکه عصبی تهیه گردید. پس از آن، به منظور ارزیابی تاثیر بکارگیری تبدیلات لگاریتمی و الگوریتم بهینه سازیMOPSO، سه سناریو تعریف شد. در سناریوی اول، داده­های اولیه (بدون تبدیل لگاریتمی) و الگوریتم گرادیان مبنا رایج در آموزش مدل­های شبکه عصبی (پس انتشار خطا)، در سناریوی دوم،  الگوریتم پس انتشار خطا و تبدیلات لگاریتمی، و در سناریوی سوم، از تبدیلات لگاریتمی و الگوریتم MOPSO، در آموزش مدل­های شبکه عصبی استفاده گردید. ارزیابی و مقایسه نتایج صحت سنجی مدل­ها نشان داد که بکارگیری تبدیلات لگاریتمی و الگوریتم MOPSO،  با کاهش خطای RMSE و درصد اریبی (PBIAS) از 49 تن در روز و 21- درصد، در بهترین مدل از سناریو اول،  به 3/30 تن در روز و 3/6- درصد، در بهترین مدل ازسناریو سوم،  کارائی مدل­ها  را افزایش داده است. از دیگر نتایج پژوهش، عدم برآورد ارقام منفی برای رسوب معلق بوده که یکی از خطاهای رایج در استفاده از مدل های شبکه عصبی در برآورد رسوب معلق است. نتایج این پژوهش می­تواند، در برآورد رسوب معلق دیگر ایستگاه­های هیدرومتری کشور، مورد استفاده قرار گیرد.
 
واژه‌های کلیدی: بهینه‌سازی چند هدفه ازدحام ذرات، تابع هدف، رسوب معلق، رودخانه قوری‌چای
     
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: فرسايش خاک و توليد رسوب
دریافت: 1399/1/10 | ویرایش نهایی: 1400/6/21 | پذیرش: 1399/2/8 | انتشار: 1400/6/10
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به (پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز (علمی-پژوهشی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2021 CC BY-NC 4.0 | Journal of Watershed Management Research

Designed & Developed by : Yektaweb