Comparison of the Performance of PSO and GA Algorithms in Predictive Modeling of Flood-Related Deaths in Boma

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 12

فایل این مقاله در 20 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JHWE-2-2_008

تاریخ نمایه سازی: 28 آبان 1404

چکیده مقاله:

This study examines river dynamics and flooding in the town of Boma, Democratic Republic of Congo, where vulnerability to flooding is increased by climate change and anthropogenic pressures. This study aims to address gaps in flood-related fatality prediction by developing a predictive model incorporating the interaction between the Congo River water level and the Kalamu River discharge. The objectives include the use of a generalized linear model (GLM) with a Poisson distribution, combined with optimization algorithms such as particle swarm optimization (PSO) and genetic algorithms (GA). The methodology relies on the collection of historical data on water levels, discharges, rainfall, and fatalities, followed by rigorous data analysis using preprocessing and optimization techniques. The results show that PSO outperforms GA in terms of convergence speed and efficiency, achieving a better fitness value. Fitness values reveal an RMSE of ۸.۳۷, an MAE of ۶.۴۲, and an R² of -۴.۰۴, indicating significant inaccuracies in the forecasts. Simulations reveal a direct relationship between water level, discharge, and deaths, highlighting the importance of these interactions for risk management. These results provide valuable tools for infrastructure planning and raising awareness of the impact of floods on vulnerable populations, thus contributing to more effective prevention strategies.

کلیدواژه ها:

Floods ، Predictive modeling ، River dynamics ، PSO and GA optimization algorithms ، Boma

نویسندگان

André Mampuya Nzita

President Joseph Kasa-Vubu University, Faculty of Engineering, Boma, Democratic Republic of the Congo

Clément N'zau Umba-di-Mbudi

University of Kinshasa, Faculty of Science and Technology, Kinshasa, Democratic Republic of the Congo

Fils Makanzu Imwangana

Center for Research of Geological and Mining, Unit of Geomorphology and Remote Sensing, Kinshasa, P.Box. ۸۹۸ Kinshasa I, DR. Congo

Guyh Dituba Ngoma

University of Quebec in Abitibi-Temiscamingue, School of Engineering, Rouyn-Noranda, Canada.

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 :
  • Babatunde, O., Armstrong, L., Leng, J. and Diepeveen, D., (۲۰۱۵). ...
  • Chapi, K., Singh, V.P., Shirzadi, A., Shahabi, H., Bui, D.T., ...
  • Deng, B., Liu, P., Chin, R.J., Kumar, P., Jiang, C., ...
  • Di Baldassarre, G., Kooy, M., Kemerink, J. S., Brandimarte, L., ۲۰۱۳. ...
  • Fernández, D. S., Lutz, M. A., ۲۰۱۰. Urban flood hazard ...
  • Jahandideh-Tehrani, M., Bozorg-Haddad, O., Loáiciga, H.A., ۲۰۲۰. Application of particle ...
  • Hoang, D.-V. and Liou, Y.-A., ۲۰۲۴. Elevating Flash Flood Prediction ...
  • Hassan, A., Albanai, J., & Goudie, A., ۲۰۲۱. Modeling and ...
  • Kalantar, B., Ueda, N., Saeidi, V., Janizadeh, S., Shabani, F., ...
  • Liu, Y., Wang, L., Du, S., Zhao, L., and Liu, ...
  • Noor, F., Laz, O.U., Haddad, K., Alim, M.A., & Rahman, ...
  • Nguyen, X. H., ۲۰۲۰. Combining statistical machine learning models with ...
  • Qi, W., Ma, C., Xu, H., Chen, Z., Zhao, K., ...
  • Rentschler, J., Salhab, M., & Jafino, B.A., ۲۰۲۲. Flood exposure ...
  • Rima, L., Haddad, K., & Rahman, A., ۲۰۲۵. Regional flood ...
  • Teng, J.; Jakeman, A.J.; Vaze, J.; Croke, B.F.W.; Dutta, D.; ...
  • Tien Bui, D., Pradhan, B., Nampak, H., Bui, Q.-T., Tran, ...
  • Tuyen, D.N., Tuan, T.M., Son, L.H., Ngan, T.T., Giang, N.L., ...
  • Yu, Q., Liu, C., Li, R., et al., ۲۰۲۳. Research ...
  • Zhen, L., & Bărbulescu, A., ۲۰۲۵. Quantum neural networks approach ...
  • Zhao, G., Pang, B., Xu, Z., Peng, D., & Xu, ...
  • نمایش کامل مراجع