پیش بینی و مدلسازی آب مصرفی شهرستان اسلام آباد غرب با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی

با توجه به افزایش روز افزون جمعیت، توسعه صنایع و افزایش آلودگی منابع آب شیرین، دسترسی به آب مصرفی کافی و مناسب در برخی از کشورها به یک بحران جدی تبدیل شده است. در بسیاری از کشورها علی رغم وجود منابع کافی آب شیرین، تأمین آب آشامیدنی سالم با مشکل روبروست. از اینرو داشتن دیدی منطقی از میزان مصرف آب در آینده و به عبارت دیگر پیش بینی میزان آب مصرفی از اهمیت خاصی برخوردار است. تاکنون مدلهای زیادی جهت پیش بینی آب مصرفی به کاربرده شده است. از جمله این مدلها می توان به مدلهای سری زمانی تجربی و مدلهای فیزیکی و تغییر اقلیم اشاره نمود. سریهای زمانی بیشتر برای پیش بینی های کوتاه مدت و مدلهای فیزیکی نیز در عمل به داده های زیادی برای شبیه سازی نوسانات سطح آب مصرفی نیاز دارند و از آنجا که روابط بین متغیرهای مؤثر بر سطح آب مصرفی احتمالاً پیچیده و غیر خطی می باشند، مدلهای فوق در ارائه روابط بین این متغیرها نیز نمی توانند به خوبی عمل کنند. با توجه به این شرایط ، شبکه های مصنوعی می توانند در پیش بینی سطح آب مصرفی مؤثر واقع شوند. از اینرو در این پژوهش، داده های جمع آوری شده ساعتی از آب مصرفی شهرستان اسلام آباد غرب برای ایجاد مدلی دینامیکی از آب مصرفی این شهر استفاده شده است. برای مدلسازی این داده ها و نیز استخراج مدلی دینامیکی از شبکه های مصنوعی از نوع پرسپترون چندلایه ای (MLP) برای شبیه سازی سطح آب مصرف استفاده گردیده است. برای تعیین متغیرهای ورودی مؤثر در شبکه مصنوعی دینامیک مصرف آب، از تحلیل همبستگی داده های مورد بررسی بهره گیری شده است. بنابراین با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی بدست آمده، بخشی از دوره زمانی مورد نظر در آینده نیز، مورد پیش بینی واقع شده است. نتایج بدست آمده از فرآیند مدلسازی و پیش بینی توسط این روش مؤید آن است که بکه عصبی مصنوعی طراحی شده دارای دقت بالا و خطای پائین، هم در زمینه مدلسازی و هم در بحث پیش بینی است.

کلیدواژه ها:

شبکه عصبی مصنوعی ، پیش بینی ، مدلسازی ، آب مصرفی