پیش بینی ارتفاع امواج ساحلی با استفاده از روش های هیبریدی- موجک هوش مصنوعی (مطالعه موردی: بندر امیرآباد دریای خزر)

Publish Year: 1400
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 169

This Paper With 14 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

این Paper در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JWMR-12-24_024

تاریخ نمایه سازی: 15 اسفند 1400

Abstract:

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: امروزه با توجه به تغییرات اقلیمی و تاثیر آن بر وضعیت امواج دریا و خطرات ناشی از شدت آن، ارزیابی و برآورد ارتفاع موج شاخص در دریاها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. پیش­بینی ارتفاع موج شاخص در بندر امیرآباد با به کارگیری ترکیبی از متغیرهای معرف خصوصیات امواج و هواشناسی، توسعه مدل­ های هوش مصنوعی و اغتشاش­زدایی داده­ها با به کارگیری تئوری موجک و نهایتا استخراج روابط ریاضی حاکم بر اصول مهندسی دریا-هواشناسی جهت تخمین ارتفاع موج از اهداف و نوآوری­ های منحصر به فرد در این مطالعه، می ­باشد. مواد و روش­ها: در این تحقیق، ارتفاع امواج در بندر امیرآباد دریای خزر، با استفاده از روش­ های منفرد و هیبریدی-موجک هوش مصنوعی، از جمله شبکه عصبی مصنوعی (ANN, WANN) پرسپترون چند لایه با الگوریتم آموزشی لونبرگ-مارگارت، سامانه استنتاجی فازی-عصبی تطبیقی (ANFIS, WANFIS) و برنامه ­ریزی بیان ژن (GEP, WGEP) در گام ­های زمانی بدون تاخیر، تاخیر زمانی ۳ و ۶ ساعته، برآورد شده است. بدین منظور، از داده ­های امواج و هواشناسی با مقیاس ساعتی در سال ۲۰۱۸ میلادی، استفاده شده است. یافته­ها: نتایج حاکی از این است که حذف اغتشاش توسط آنالیز موجک توانایی ارتقاء عملکرد در همه مدل­ ها را دارد. همچنین، در این پژوهش مدلهای هیبریدی-موجک نتایج بهتری را نسبت به مدل های منفرد ارائه داده اند. در میان تمامی مدلها برای همه گام­ های زمانی، مدل WGEP بهترین مدل و ANN ضعیف ترین مدل بوده است. از میان مدل های مورد بررسی در این تحقیق مدل WGEP درگام زمانی بدون تاخیر به ­ترتیب با ضریب همبستگی و کارایی ۰/۹۶ و ۰/۹۸ و ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدرمطلق خطا  ۰/۰۳۷ و ۰/۰۸۷ متر، مناسب ترین مدل بوده است. همچنین مدل ANN منفرد در گام زمانی با تاخیر ۶ ساعته کمترین مقدار ضریب همبستگی و کارایی و بیشترین مقدار ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدرمطلق خطا به ترتیب به­میزان ۰/۵۰۹، ۰/۶۰۷، ۰/۱۸۱ و ۰/۲۸۶ را داشته است. نتیجه­گیری: نتایج سه روش منفرد و هیبرید-موجک به کار گرفته شده، میتواند برای برآورد ارتفاع موج شاخص در بندر امیرآباد قابل قبول باشد. همچنین، اغتشاش­ زدایی داده­ های مشاهداتی بسیاری از خطاهای اندازه­گیری را کاهش داده و باعث افزایش عملکرد مدل­های هوش مصنوعی می­گردد. این مطالعه تاثیر بسزایی در مدیریت بحران و سواحل داشته و می­ تواند الگویی راهبردی برای مدیران و سیاست گزاران و محققان جهت تحقیقات آتی باشد.  

Authors

نیما افشین

Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University

علیرضا عمادی

Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University

رامین فضل اولی

Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper 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 Paper لینک شده اند :
  • Abhigna, P., S. Jerritta, R. Srinivasan and V. Rajendran. ۲۰۱۷. ...
  • Akbarifard, S. and F. Radmanesh. ۲۰۱۸. Predicting sea wave height ...
  • Ali, M. and R. Prasad. ۲۰۱۹. Significant wave height forecasting ...
  • Alvisi, S., G. Mascellani, M. Franchini and A. Bardossy. ۲۰۰۶. ...
  • Barzegar, R., J. Adamowski and A.A. Moghaddam. ۲۰۱۶. Application of ...
  • Chiu, S.L. ۱۹۹۵. Extracting fuzzy rules for pattern classification by ...
  • Daubechies, I. ۱۹۹۲. Ten Lectures on Wavelets, SIAM, ISBN ۹۷۸-۰-۸۹۸۷۱-۲۷۴-۲۸. ...
  • Dixit, P., S. Londhe and Y. Dandawate. ۲۰۱۵. Removing prediction ...
  • Fernández, J.C., S. Salcedo-Sanz, P.A. Gutiérrez, E. Alexandre and C. ...
  • Ferreira, C. ۲۰۰۶. Designing neural networks using gene expression programming. ...
  • Gopinath, D.I. and G.S. Dwarakish. ۲۰۱۵. Wave prediction using neural ...
  • Hosseini, M., A. Roshani and I. zabbah. ۲۰۲۰. Modeling of ...
  • Jain, S.K., A. Das and D.K. Srivastava. ۱۹۹۹. Application of ...
  • Jain, P., M.C. Deo, G. Latha and V. Rajendran. ۲۰۱۱. ...
  • Mafi, S. and G. Amirinia. ۲۰۱۷. Forecasting hurricane wave height ...
  • Malekmohamadi, I., M.R. Bazargan-Lari, R. Kerachian, M.R. Nikoo and M. ...
  • McCulloch, W.S. and W. Pitts. ۱۹۴۳. A logical calculus of ...
  • Montaseri, M., S.Z.Z. Ghavidel and H. Sanikhani. ۲۰۱۸. Water quality ...
  • Nitsure, S.P., S.N. Londhe and K.C. Khare. ۲۰۱۲. Wave forecasts ...
  • Ozger, M. ۲۰۱۰. Significant wave height forecasting using wavelet fuzzy ...
  • Rifat, T.U.R., D.S. Pekpostalci, Ö.A., Küçükosmanoğlu and A. Küçükosmanoğlu. ۲۰۱۷. ...
  • Savitha, R. and A. Al Mamun. ۲۰۱۷. Regional ocean wave ...
  • Takagi, T. and M. Sugeno. ۱۹۸۵. Fuzzy identification of systems ...
  • Yousefi, M., M. pajouhesh and A. honarbakhsh. ۲۰۲۰. Modeling trends ...
  • Zubier, K.M. ۲۰۲۰. Using an artificial neural network for wave ...
  • نمایش کامل مراجع