تعیین قابلیت تکنیک های هوش مصنوعی در تخمین استهلاک انرژی سرریزهای پلکانی با رژیم جریان رویه ای | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| مقاله 16، دوره 53، شماره 9، آذر 1400، صفحه 3897-3912 اصل مقاله (1.76 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2020.18156.6783 | ||
| نویسندگان | ||
| آرش جاعل* 1؛ محمد راشکی قلعه نو2؛ مسیح ذوالقدر3 | ||
| 1استادیار، گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، ایران. | ||
| 2دانشجوی دکتری - ساز های هیدرولیکی -گروه عمران - دانشگاه سیستان و بلوچستان - زاهدان | ||
| 3استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه جهرم، فارس، ایران | ||
| چکیده | ||
| استهلاک انرژی در سرریزهای پلکانی از اهداف اولیه این گونه سازهها محسوب میشود. در این پژوهش دقت روش شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، روش مدل استنتاج عصبی فازی تطبیقی که بر اساس الگوریتم بهینهسازی کرم شبتاب آموزش دیده است (ANFIS-FA) و روش برنامهنویسی بیان ژن (GEP) در تخمین افت انرژی سرریزهای پلکانی با رژیم جریان رویهای مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با انجام آنالیز حساسیت به بررسی اهمیت پارامترهای ورودی در پیشبینی افت انرژی برای هر یک از سه روش ذکر شده پرداخته شده است. بدین منظور از تعداد 154 سری داده آزمایشگاهی استفاده شده است. پارامترهای ورودی برای هر روش شامل عدد فرود اولیه پرش، عدد آبشار، تعداد پلکان، شیب سرریز پلکانی و نسبت عمق بحرانی به ارتفاع پله هست. نتایج نشان میدهد که هر سه روش توانایی بالاتری در پیشبینی افت انرژی نسبت به روشهای کلاسیک برای تخمین افت انرژی که بر پایه روشهای متداول رگرسیون گیری بنا شده است داشتهاند. نتایج روش ANFIS-FA (با 2/385= MAEو 0/979=R2) تا حدودی بیشتر از روش GEP (با2/672= MAEو 0/978=R2) است. دقت بیشتر ساختارهای شبکه عصبی مورد استفاده در این تحقیق پایینتر از دو روش فوق است. با این وجود بیشترین دقت به دست آمده مربوط به شبکه عصبی پرسپترون چند لایه با 3 لایه مخفی با تعداد به تریتب 12 و 8 و 7 نرون در هر لایه (با 0/848= MAEو 0/994=R2) است. در هر سه روش مؤثرترین پارامتر، عدد آبشار و کم اثرگذارترین پارامتر، شیب سرریز پلکانی است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| استهلاک انرژی؛ برنامهنویسی بیان ژن؛ سرریز پلکانی؛ شبکه عصبی- فازی تطبیقی؛ الگوریتم کرم شبتاب | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,240 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,842 |
||