عنوان :
ارزيابي كارايي شبكه هاي عصبي مصنوعي و شبكه هاي عصبي موجكي در برآورد بار رسوب معلق (مطالعه ي موردي :حوزه آبخيز رودان)
نويسنده اصلي :
يار حليمه halimeh yaar
استاد راهنما :
حيات زاده مهدي hayatzade mehdi , فتح زاده علي fathzade ali
استاد مشاور :
افخمي حميده afkhami hamideh
رشته تحصيلي :
علوم و مهندسي آبخيزداري گرايش آبخيزداري شهري
دانشكده :
كشاورزي و منابع طبيعي
كليدواژه فارسي :
رسوب گذاري، تخمين،داده كاوي، يادگيري ماشين،شبكه عصبي مصنوعي، شبكه عصبي موجك
كليدواژه لاتين :
,sedimentation, estimation, data mining, machine learning, artificial neural network, wavelet neural network
چكيده :
فرسايش به عنوان يك عمل تشديد شونده باعث از دست رفتن بهرهوري خاك و حاصلخيري زمينهاي كشاورزي ميگردد.
فرسايش در سازههاي عمراني مرتبط با آبرساني باعث ايجاد خسارت به اين سازهها و طرحها ميگردد. خسارات فرسايش تنها
محدود به سازههاي عمراني مرتبط به كشاورزي نميگردد. بلكه ميتواند بسياري از طرحها مانند سواحل، بنادر، سازههاي آبرساني و
غيره را نيز تحت تاثير قرار دهد. تخمين حجم رسوبگذاري فرسايش از اهميت بالايي برخوردار است. روشهاي مبتني بر يادگيري
ماشين و دادهكاوي ميتوانند جهت تخمين فرآيند رسوبگذاري بكار روند. در اين پژوهش روشي بر اساس ابزارهاي يادگيري ماشين
جهت تخمين رسوبگذاري ارائه گرديد. براي اين كار پس از اينكه دادههاي مرتبط با رسوبگذاري از ايستگاههاي ميناب و آبنما
جمعآوري شد، پيشپردازش روي دادهها صورت گرفته و دادهها نرمال شدند. سپس دادههاي نرمال شده به صورت مجزا به
مدلهاي تخمين زننده مبتني بر شبكه عصبي مصنوعي ارسال شدند. مدلهايي كه در اين پژوهش استفاده شدند عبارتند از؛
شبكههاي عصبي مصنوعي چندلايه و شبكه عصبي موجك. براي ارزيابي روش پيشنهادي از روش اعتبارسنجي چند تكهاي با تعداد
تكهها برابر 5استفاده شد. دليل استفاده از اين روش اعتبارسنجي كم بودن تعداد نمونههاي در دسترس است. نتايج بر اساس
معيارهاي ،R2همبستگي، ريشه ميانگين مربعات خطا و نرمال شده ريشه ميانگين مربعات خطا مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفت.
بررسيها نشان داد، ميزان رسوبگذاري (برد مورد انتظار) گسترهي وسيعي از 1الي 555هزار واحد را پوشش ميدهد براي
دستيابي به نتايج بهتر نياز به دادههاي بيشتري است. هرچند مدلهاي مورد استفاده در روش پيشنهادي با تعداد دادههاي كمي كه
در اختيار داشتند، كارايي خوبي ارائه دادند. در حالت كلي شبكه عصبي موجك كارايي بهتري نسبت به شبكه عصبي معمولي داشته
است.
چكيده انگليسي :
Erosion as an aggravating act causes loss of soil productivity and good yields of agricultural lands.
Erosion in water supply-related construction structures causes damage to these structures and designs.
Erosion damage is not limited to agricultural-related structures. It can also affect many projects such
as beaches, ports, water supply structures, etc. Estimation of erosion deposition volume is of great
importance. Machine learning and data mining methods can be used to estimate the deposition
process.
In this study, a method based on machine learning tools to estimate sedimentation was presented. To
do this, after sedimentation data were collected from Minab and Abnama stations, Pre-processing was
performed on the data and the data were normalized. Then the normalized data were sent separately to
the estimation models based on the artificial neural network. The models used in this study are;
Multilayer artificial neural networks and wavelet neural networks. To evaluate the proposed method,
the multi-piece validation method with the number of pieces equal to 5 was used. The reason for using
this validation method was the small number of samples available. The results were evaluated based
on R2 criteria, correlation, root mean square error and normalized root mean square error. Studies
show that the amount of sediment (expected range) covers a wide range from 1 to 500 thousand units.
More data is needed to achieve better results. However, the models used in the proposed method with
the small amount of data they had, They provided good performance. In general, the wavelet neural
network performed better than the normal neural network.
تاريخ دفاع :
3/1/2021 12:00:00 AM
واردكننده اطلاعات :
حليمه يار