بررسی امکان پیش بینی سرعت باد در نوار ساحلی دریای خزر با روش جنگل تصادفی

باد یکی از منابع پاک و تجدید پذیر انرژی است که نقش مهمی در برنامه ریزی های زیست محیطی، کشاورزی و تولید انرژی دارد. با توجه به اهمیت پیش بینی دقیق سرعت باد در نوار ساحلی دریای خزر، این پژوهش به بررسی عملکرد مدل جنگل تصادفی در مدل سازی و پیش بینی سرعت باد با استفاده از داده های ماهانه ۸ ایستگاه هواشناسی از سال ۱۹۶۰ تا ۲۰۲۲ پرداخته است. در گام نخست، از تحلیل تابع خودهمبستگی (ACF) برای استخراج گام های تاخیر زمانی موثر استفاده شد. داده ها به نسبت ۷۵ درصد آموزش و ۲۵ درصد آزمون تقسیم شدند. ارزیابی مدل با استفاده از شاخص هایی مانند میانگین مربعات خطا (MSE)، ضریب تعیین (R²) و خطای میانگین مطلق (MAE) انجام گرفت. نتایج نشان داد که مدل RF با تنظیم بهینه پارامترهایی مانند تعداد درخت، عمق درختان و تعداد ویژگی های انتخابی در هر گره، توانست در اکثر ایستگاه ها پیش بینی دقیقی ارائه دهد. ایستگاه ساری با MSE=۰.۰۵ و R²=۰.۶۶ بهترین عملکرد و ایستگاه گرگان با MSE=۱.۳۳ و R²=۰.۱۰ ضعیف ترین عملکرد را داشت. تحلیل حساسیت نیز نشان داد که انتخاب پارامترهای مدل بر اساس ویژگی های اقلیمی هر ایستگاه موجب بهبود دقت می شود. نتایج این پژوهش بیانگر توانایی بالای مدل جنگل تصادفی در پیش بینی سرعت باد در نواحی ساحلی است و به کارگیری آن در طراحی نیروگاه های بادی و مدیریت منابع انرژی پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

تحلیل حساسیت ، دریا ، مازندران ، مدل ، هوش مصنوعی