ارزیابی عملکرد شبکه های عصبی مصنوعی با تلفیق الگوریتم ژنتیک در برآورد سرعت نفوذ آب به خاک (مطالعه موردی: منطقه خداآفرین استان آذربایجان شرقی)
- سال انتشار: 1398
- محل انتشار: مجله تحقیقات آب و خاک ایران، دوره: 50، شماره: 5
- کد COI اختصاصی: JR_IJSWR-50-5_008
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 140
نویسندگان
عضو هیات علمی وزارت علوم، تحقیقات و فناوری ( معاونت پژوهش و فناوری)
دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
استادیار مرکزآموزش عالی شهید باکری میاندوآب، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
چکیده
نفوذ، نقش حیاتی را در چرخه هیدرولوژیکی با میزان پراکندگی آب به اجزای سطحی و زیرسطحی ایفا میکند. اندازهگیری مستقیم سرعت نفوذ، معمولا کاربر، هزینهبر و وقت گیر هستند. شبکه عصبی مصنوعی، برنامهریزی بیان ژن و الگوریتم ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی-الگوریتم ژنتیک بهعنوان روشهای غیرمستقیم برای تخمین نفوذ آب به خاک استفاده شدند. هدف از این مطالعه، توسعه یک مدل مناسب برای تخمین نفوذ آب به خاک با استفاده از استوانه مضاعف در ۸۸ نقطه از منطقه خدآفرین استان آذربایجان شرقی میباشد. آنالیز همبستگی پیرسون نشان داد که از بین ویژگیهای خاکی، شن، سیلت، تخلخل کل و کربن آلی بیشترین همبستگی را با نفوذ آب به خاک دارند. مقادیر ضریب تبیین و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده برای مدل شبکههای عصبی مصنوعی و برنامهریزی بیان ژن بهترتیب برابر ۸۸/۰، ۹/۷ و ۷۵/۰، ۳/۱۱ محاسبه شد که هر دو روش در ارزیابی حداقل و حداکثر مقادیر نفوذ آب به خاک از دقت کافی برخوردار نبودند. در روش شبکههای عصبی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک از توابع تانژانت سیگموئیدی در لایه میانی و محرک خطی در لایه خروجی با ۵ نرون در لایه فعال استفاده شد. این مدل از دقت و صحت بیشتری نسبت به مدل شبکههای عصبی مصنوعی و برنامهریزی بیان ژن برخوردار میباشد، بهطوریکه مقادیر R۲ و NRMSE برای مدل ترکیبی عصبی- ژنتیک بهترتیب برابر ۹۳/۰ و ۱/۶ درصد بود. نهایتا الگوریتم ژنتیک با بهینهسازی اوزان شبکههای عصبی باعث بهبود مدلسازی شد، لذا این روش بهعنوان روش کارا در تخمین نفوذ آب به خاک معرفی میگردد.کلیدواژه ها
برنامه ریزی بیان ژن, شبکه های عصبی مصنوعی, الگوریتم تلفیقی, ویژگی های زودیافتاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.