مدل سازی انرژی تولید هلو با بهره گیری از فناوری یادگیری ماشین در شهرستان نظرآباد، استان البرز

امروزه تامین امنیت غذایی برای جمعیت روبه رشد جهان با حفظ منابع کره زمین و حداقل اثرات زیست محیطی به یکی از چالش های اساسی و مهم در کشاورزی پایدار تبدیل شده است و استفاده بهینه از منابع  یکی از الزامات اصلی کشاورزی پایدار است. در این مطالعه به بررسی الگوی مصرف انرژی در تولید هلو، تجزیه وتحلیل و مدل سازی انرژی و عملکرد تولید هلو در شهرستان نظرآباد پرداخته شد. داده ها از طریق مصاحبه با باغداران و پر کردن پرسش نامه های تخصصی جمع آوری شد. نتایج نشان داد که کل انرژی مصرفی و تولیدی به ترتیب برابر ۸۳/۷۲۷۱۶ و ۸۹/۵۲۳۴ مگاژول در هکتار بود. برق با سهم ۵۹ درصدی از کل انرژی های ورودی پرمصرف ترین نهاده بود. شاخص های کارایی انرژی، بهره وری انرژی، شدت انرژی و انرژی خالص به ترتیب ۰۷/۰، kg/MJ ۰۳/۰،MJ/kg ۳۹/۲۶ و MJ۶۷۴۸۱- به دست آمد. مدل سازی با سه روش رگرسیون گرادیان تقویت شده، رگرسیون درختان تصمیم و رگرسیون جنگل تصادفی انجام شد و RRMSE به ترتیب ۰۰۳/۰- ،۰۰۹۰/۰- و ۰۰۹۱/۰- و  R۲به ترتیب ۹۸/۰، ۹۵/۰ و ۹۰/۰ محاسبه شد نتایج نشان داد که روش گرادیان تقویت شده قادر است بادقت بالاتری مقادیر شاخص های بهره وری انرژی تولید هلو را پیش بینی کند. نتایج نشان داد که بهره وری انرژی و تولیدات به وسیله نهاده های آب آبیاری، برق، کودهای شیمیایی و حیوانی، نیروی کارگری، سموم شیمیایی، سوخت دیزل و ماشین ها و روش یادگیری ماشین بادقت بالایی قابل پیش بینی می باشد. تحلیل حساسیت با SHAP انجام شد و نتایج نشان داد که تاثیرگذارترین نهاده در پیش بینی انرژی، کود شیمیایی ازته بود.

Keywords:

تحلیل حساسیت با SHAP , شهرستان نظرآباد , کارایی انرژی , هلو , یادگیری ماشین