پیش بینی موقعیت سطح ایستابی در بدنه خاکریز با استفاده از شبکه های عصبی و حداقل آنتروپی

سطح ایستابی یا فریاتیک با نشت جریان در محیط های نامحصور پدید می آید که بیانگر مرز فشارهای نسبی مثبت و منفی است. در اصل این سطح بالاترین خط جریان در محیط متخلخل بوده که یافتن مکان آن اولین گام برای ترسیم شبکه جریان، تحلیل مقدار نشت و هم چنین برآورد میزان گرادیان هیدرولیکی محسوب می شود. در این تحقیق ابتدا با استفاده از نرم افزار کامسول و به کارگیری معادلات ریچاردز، نشت در بدنه یک خاکریز همگن و همسان با شیب ثابت شیروانی ها شبیه سازی شده است. متغییرهای بی بعد موثر بر موقعیت سطح ایستابی پس از استاندارد سازی تجزیه و تحلیل شده و ترکیب های محتمل متغییرها، برای محاسبه احتمال آنها شناسایی شده است. مقدار آنتروپی برای هر ترکیب یا زیرمدل محاسبه و با یکدیگر مقایسه شدند. از بین شش زیرمدل محتمل، مقدار آنتروپی سه زیرمدل کمتر از متوسط آنتروپی کل زیر مدل ها بود. در نتیجه از این سه زیرمدل بعد از مرتب سازی تصادفی داده ها، برای آموزش شبکه های عصبی با ساختارهای مختلف استفاده و توان یادگیری آنها ارزیابی شد. شبکه آبشاری با دو لایه پنهان علاوه بر سرعت یادگیری بیشتر توانست بهترین پیش بینی را نسبت به سایر ساختارها از خود نشان دهد، قدرت پیش بینی این شبکه در زیرمدل های با آنتروپی بیشتر به شدت کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

سطح فریاتیک ، تئوری آنتروپی شنون ، نظریه اطلاعات ، شبکه های عصبی مصنوعی ، نرم افزار کامسول