بهینه سازی پارامترهای غیرخطی مدل ماسکینگام NL۵با الگوریتم SHO

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 123

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JISE-45-3_008

تاریخ نمایه سازی: 18 دی 1401

چکیده مقاله:

در این پژوهش، الگوریتم کفتار خالدار(SHO) به عنوان الگوریتمی مبتنی بر رفتار کفتارهای نوع خالدار برای اولین بار در بهینهسازی پارامترهای مدل غیرخطی ماسکینگام برای روندیابی سیلاب استفاده شده است. برای بررسی کارایی این الگوریتم، در مدل های ماسکینگام غیرخطی NL۳ و مدل توسعه یافته NL۵، مطالعه موردی سیل ویلسون برای صحت­سنجی و هم­چنین یک سیل تاریخی از منطقه کارده به عنوان مطالعه موردی به منظور روندیابی سیلاب و محاسبه پارامترهای مدل ماسکینگام انتخاب شد. برای ارزیابی مقدار خطای آماری بین دبیهای روندیابی­شده و مشاهداتی از شاخص های آماری SSQ و MSE به عنوان تابع هدف استفاده شده است. براساس نتایج بهدستآمده از روندیابی سیل ویلسون با استفاده از الگوریتم SHO، برای مدل NL۳ مقادیر توابع هدف به­ترتیب برابر ۷۷۸/۱۲۸و ۸۵۲/۵ مترمکعب بر ثانیه و برای  مدل NL۵ مقادیر توابع هدف به­ترتیب ۷۷۶/۲۱و۲۶۲/۰ است. نتایج روندیابی مطالعه موردی، سیل کارده با الگوریتم مذکور نیز نشان داد مجموع مربعات انحرافات روندیابی­شده برای مدل NL۳ به­ترتیب برابر ۵۵۲/۴ و برای مدل  NL۵ برابر ۲۶۱/۱ می باشد. در تحقیق حاضر، ابتدا در مدل NL۳ عملکرد الگوریتم کفتار خالدار با الگوریتم فرا کاوشی دیگر نظیر الگوریتم ژنتیک و الگوریتم چرخه آب مقایسه و با توجه به عملکرد بهتر این الگوریتم، در مدل NL۵ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شاخص های آماری بیان کننده برتری مدل NL۵ نسبت به مدل NL۳ و برتری الگوریتم SHO نسبت به الگوریتم های مقایسه­شده دیگر برای محاسبه پارامترهای غیرخطی مدل ماسکینگام و پیشبینی دقیق سیلاب دارد. بنابراین، از دستاوردهای پژوهش حاضر میتوان به معرفی مدل ماسکینگام غیرخطی NL۵ بر مبنای الگوریتم SHO برای حل مسائل روندیابی سیلاب اشاره داشت.

نویسندگان

سعید خلیفه

دانشجوی دکتری علوم ومهندسی آب گرایش سازه های آبی، گروه علوم ومهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد.

سیدعلیرضا اسماعیلی

دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آب گرایش سازه های آبی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا ، همدان.

کاظم اسماعیلی

دانشیار و عضو هیئت علمی، گروه علوم ومهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد

سعیدرضا خداشناس

استاد و عضو هیئت علمی، گروه علوم ومهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد.

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 :
  • Ahmed, A. N., Othman, F. B., Afan, H. A., Ibrahim, ...
  • Akbarifard, S., Madadi, M. R., and Aliannejad, M., ۲۰۱۷. Parameters ...
  • Barati, R., Akbari, G., and Fadafan, M. ۲۰۱۰. Presentation an ...
  • Barati, R., Badfar M., Azizyan, G., Akbari, GH., ۲۰۱۷. Discussion ...
  • Bozorg Haddad, O., Hamedi, F., Orouji, H., Pazoki, M., Loáiciga, ...
  • Cheng, M.y., and Prayogo, D., ۲۰۱۴. Symbiotic organisms search: A ...
  • Chow, V. T. ۱۹۷۳. Open Channel Hydraulics. ۳rd Ed. McGraw ...
  • Chu, H.J., and Chang, L.C., ۲۰۰۹. Applying particle swarm optimization ...
  • Cunge, J.A., Holly, F.M., and Verwey, A., ۱۹۸۰. Practical aspects ...
  • Dhiman, G., and Kumar, V., ۲۰۱۷. Spotted hyena optimizer: a ...
  • Easa, SM ., ۲۰۱۳. New and improved four parameter nonlinear ...
  • Farzin, S., Singh, V.P., Karami, H., Farahani, N., Ehteram, M., ...
  • Geem, Z.W., ۲۰۰۶. Parameter estimation for the nonlinear Muskingum model ...
  • Ghaleni, M., Bozorg Haddad, O., and Ebrahimi, K., ۲۰۱۰. Optimization ...
  • Gill, M. A., ۱۹۷۸. Flood routing by Muskingum method. Journal ...
  • Khalifeh, S., Esmaili, K., Khodashenas, S., and Akbarifard, S., ۲۰۲۰a. ...
  • Kim J. H., Geem. Z.W., and Kim. E.S., ۲۰۰۱. Parameter ...
  • Mohan, S., ۱۹۹۷. Parameter estimation of nonlinear Muskingum models using ...
  • Premual, M. and RangaRaju, K.G., ۱۹۹۸. Variable – parameter stage ...
  • Samani, H., and Shamsipour, G., ۲۰۰۳. Flood routing by nonlinear ...
  • Wilson, E. M., ۱۹۷۴. Engineering hydrology, Springer ...
  • Vafakhah, M., Dastorani, A., and Moghaddam Nia, A., ۲۰۰۵. Optimal ...
  • Xu, D. M., Qiu, L., and Chen, S.Y., ۲۰۱۱. Estimation ...
  • نمایش کامل مراجع