برآورد ارتفاع امواج شاخص در دریای خزر با استفاده از روش های منفرد و ترکیبی-موجک هوش مصنوعی

ارتفاع موج شاخص یکی از پارامتر های اساسی برای عملیات مهندسی سواحل و سازه های دریایی می باشد. در این مطالعه، با به کارگیری سامانه استنتاجی فازی-عصبی تطبیقی (ANFIS) و برنامه ریزی بیان ژن (GEP) و ترکیب آن ها با تئوری موجک (WANFIS، WGEP) بر اساس سه سناریو شامل متغیرهای ۱- امواج، ۲- هواشناسی و ۳- ترکیب سناریو اول و دوم، در گام های زمانی بدون تاخیر زمانی، ۱۲ و ۲۴ ساعته به تخمین ارتفاع موج شاخص، پرداخته شد. همچنین، نتایج حاکی از این است که به علت نویززدایی و حذف عدم قطعیت در داده ها، مدلهای ترکیبی-موجکی نتایج بهتری را نسبت به مدلهای منفرد ارائه دادهاند. درصد بهبود عملکرد مدل های WGEP نسبت به GEP با در نظر گرفتن معیار RMSE به ترتیب برای سناریوهای اول تا سوم مقدار ۱۱%، ۳۵% و ۷% بوده است. بسیاری از شرایط هیدرولوژیک در دریاها به تغییر دما بستگی داشته و میزان این پارامتر عامل تعیین کننده مهمی در شرایط محیطی هر منطقه می باشد. همچنین، تغییرات دما و باد سطحی سبب تغییر چگالی آب دریا می شود. بنابراین، متغیرهای اقلیمی منطقه می تواند بر عملکرد سناریوهای مختلف تاثیرگذار باشد. نتایج این مطالعه و ارائه رابطه ریاضی حاکم برای تخمین مقدار ارتفاع موج شاخص توسط روش برنامه ریزی بیان ژن می تواند کاربرد بسیاری در بخش مدیریت و مهندسی سواحل و منابع آب داشته باشد.

کلیدواژه ها:

برنامه ریزی بیان ژن ، دریا ، مدلسازی ، هواشناسی