روش های ایجاد قوانین ANFIS در بهره برداری مخزن سد: مطالعه مقایسه ای سه الگوریتم با بهره گیری از معیارهای عملکرد فازی
فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
تاریخ نمایه سازی: 20 اسفند 1403
چکیده مقاله:
زمینه و هدف: عملکرد سیستم های منابع آب نسبت به عدم قطعیت در ورودی مدل ها بسیار حساس است. در این مقاله از استنتاج فازی – عصبی تطبیقی (ANFIS) که تعمیمی از نظریه های فازی می باشد، برای حل مسئله بهینه سازی بهره برداری از مخزن استفاده شده است. هدف اصلی در این مقاله نظرگیری عدم قطعیت های هیدرولوژیکی با ارائه مدل های ANFIS مبتنی بر تقسیم بندی شبکه، خوشه بندی تفریقی و فازیC-Means در بهره برداری مخزن سد و مقایسه آن ها با بهره گیری از معیارهای عملکرد کلاسیک و فازی می باشد.
روش پژوهش: مطالعه موردی در مساله بهره برداری ساده در حالت تک مخزنه بر روی سد دز انجام شده است. ابتدا مساله بهینه سازی بهره برداری ازمخزن سد دز با هدف حداقل سازی کمبود از نیازها با استفاده از داده های آموزش مدل سازی و حل شده است. جهت حل مساله بهینه سازی از الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچگان با مکانیسم جدیدی به نام تظریف تطبیقی تصادفی استفاده شده است. سپس از نتایج آن جهت استنتاج رفتار سیستم در انفیس ومقایسه سه روش تقسیم بندی بهره گیری شده است. به منظور مقایسه روش ها علاوه بر معیارهای خطا، شاخص های عملکرد مخزن فازی سازی شده وبا شاخص های عملکرد کلاسیک مقایسه شده است. در نهایت با بکارگیری FCM روش های استنتاج فازی ممدانی، سوگنو و ANFIS با یکدیگر مقایسه شده است.
یافته ها:معیارهای عملکرد فازی نشان دهنده آن است که FCM وخوشه بندی تفریقی معیارهای عملکرد فازی را نسبت به روش بهینه در داده های تست بهبود بخشیده اند و FCM تابع هدف را داده های آموزش و تست نسبت به خوشه بندی تفریقی به ترتیب اندازه ۱۴ درصد و۱۶درصد بهبود داده است. روش پارتیشن بندی شبکه ای به نتایج مناسبی دست نیافته است. استنتاج فازی سوگنو بهتر از ممدانی در استنتاج رفتار سیستم عمل می کند و انفیس نیز تابع هدف را نسبت به سوگنو را بهبود بخشیده است.
نتایج: فازی سازی شاخص های عملکرد، معیارهای واقعی تری را در اختیار متخصصان قرار می دهد. روش تقسیم بندی FCM و سپس خوشه بندی تفریقی روش هایی کارآمد در تقسیم بندی و تولید قوانین فازی در استنتاج رفتار سیستم می باشد. از این رو، می توان از ANFIS بر مبنای FCM به عنوان روشی کارآمد جهت بهره برداری از مخازن سدها بهره برد.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
دانشجوی دکتری، گروه مدیریت ساخت و آب، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم وتحقیقات، تهران، ایران.
دانشیار، گروه مدیریت ساخت وآب، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم وتحقیقات، تهران، ایران.
استادیار، گروه ریاضی، موسسه آموزش عالی آیندگان، تنکابن ایران.
استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکز، تهران، ایران.
