کاربرد الگوریتم هیبریدی ماشین بردار پشتیبان حداقل مربعات-نهنگ (LSSVM_WOA) جهت ریز‌مقیاس‌نمایی و پیش‌بینی بارش تحت شرایط تغییر اقلیم (مطالعه موردی: حوضه کارون 3)

سال انتشار: 1400
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 468

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_WATER-11-3_015

تاریخ نمایه سازی: 18 فروردین 1400

چکیده مقاله:

در پژوهش حاضر، با استفاده از روش­های یادگیری شامل الگوریتم هیبریدی ماشین بردار پشتیبان حداقل مربعات و الگوریتم بهینه­سازی نهنگ (LSSVM_WOA)، K نزدیکترین همسایه (KNN) و شبکه­ عصبی مصنوعی (ANN) اقدام به ریز­مقیاس نمایی بارش در شش ایستگاه حوزه کارون 3 پرداخته شده است. برای ریز­مقیاس نمایی بارش، ابتدا روز­های سال با استفاده الگوریتم­های MARS و درخت مدل M5 به روز­های تر و خشک تقسیم می­شوند. سپس، مقدار بارش برای روز­های تر با استفاده از هر یک از روش­های LSSVM_WOA، KNN و ANN تخمین زده می­شود. نتایج پژوهش حاکی از برتری الگوریتم MARS نسبت به M5 می­باشد. همچنین، براساس میانگین بارش شش ایستگاه الگوریتم ANN با 5/0 درصد ضریب نش بیشتر، اندکی بهتر از الگوریتم LSSVM_WOA عمل می­کند. در حالی که با در نظر گرفتن میانگین انحراف معیار مقدار ضریب نش برای الگوریتم ANN تا 04/5 درصد دقیق­تر از الگوریتم LSSVM_WOA است. در نهایت مقدار بارش برای افق­های 2020-2040 و 2070-2100 تحت سناریو­های مدل CanESM2 شامل RCP2.6، RCP4.5 و RCP8.5 پیش­بینی شده است. نتایج حاصل از الگوریتم LSSVM_WOA حاکی از کاهش بارش نسبت به دوره پایه (1972-2001) تحت هر سه سناریو می­باشد. بیشترین مقدار کاهش بارش برابر با 18 درصد و برای سناریو RCP8.5 در افق 2070-2100 محاسبه شده است. کمترین مقدار کاهش بارش (1 درصد) نیز مربوط به سناریو RCP2.6 در افق 2020-2040 می­باشد. اما مقدار تغییرات بارش پیش­بینی شده توسط ANN در دوره آینده نسبت به دوره پایه از 43- درصد تا 72 درصد تغییر می­کند. بنابراین، جواب­های حاصل از LSSVM_WOA به دلیل عدم قطعیت کمتر، قابل اعتماد­تر است.

نویسندگان

مهدی ولیخان

کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان.

سعید فرزین

گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

سید فرهاد موسوی

مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

حجت کرمی

استادیار گروه مهندسی عمران- مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • آبکار، ع، ج.، م. حبیب نژاد، ک. سلیمانی و ه. ...
  • Ahmadi, A., A. Moridi, E. K. Lafdani and G. Kianpisheh. ...
  • Al-Shammari, E. T., K. Mohammadi, A. Ab. Keivani, Sh. Hamid, ...
  • Ashofteh, P. S., O. Bozorg Haddad and MA. Mariño. 2012. ...
  • Beheshti, Z., M. Firouzi, SM. Shamsuddin, M. Zibarzani and Z. ...
  • Chen, S.T., P. S. Yu and Y. H. Tang. 2010. ...
  • Devak, M., C. T. Dhanya and A. K.  Gosain. 2015. ...
  • Du, P., J. Wang, W. Yang and T. Niu. 2018. ...
  • Friedman, J.H. 1991. Multivariate adaptive regression splines. The Annals of ...
  • Hadi, S. J and M. Tombul. 2018. Streamflow forecasting using ...
  • Harpham, C and R. L. Wilby. 2005. Multi-site downscaling of ...
  • Kundu, S., D. Khare and A. Mondal. 2017. Future changes ...
  • Lee, K. T., Hung, W. C and Meng, C. C. ...
  • Mekanik, F., M. A. Imteaz, S. Gato-Trinidad and A. Elmahdi. ...
  • Mirjalili, S and A. Lewis. 2016. The whale optimization algorithm. ...
  • Modaresi, F., S. Araghinejad and K. Ebrahimi. 2018. A comparative ...
  • Mujumdar, P. P and S. Ghosh. 2008. Modeling GCM and ...
  • Nourani, V., A. H. Baghanam and H. Gokcekus. 2018. Data-driven ...
  • Quinlan, J. R. 1992. Learning with continuous classes, In 5th ...
  • Rezaie-Balf, M., Z. Zahmatkesh and S. Kim. 2017. Soft computing ...
  • Singh, K. K., M. Pal and V. P. Singh. 2010. ...
  • Suykens, J. A. 2001. Nonlinear modelling and support vector machines. ...
  • Tavakol-Davani, H., M. Nasseri and B. Zahraie. 2013. Improved statistical ...
  • Wilby, R. L., L. E. Hay and G. H. Leavesley. ...
  • Wu. C. L., K. W. Chau and C. Fan. 2010. ...
  • نمایش کامل مراجع