محاسبه گرادیان هیدرولیکی در زیر بدنه سد انحرافی، با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی

در این تحقیق تلاش شده است تا برای محاسبه ی گرادیان هیدرولیکی یک شبکه ی عصبی مصنوعی چنان آموزش داده شود تا زمانیکه دقت بالائی مدنظر بوده بگونه ای که استفاده از روابط تجربی قابل بکار گیری نباشد، بتواند جایگزین مناسبی برای مدل های عددی گردد. برای رسیدن به این هدف ابتدا با مطالعه ی پدیده ی تراووش زیر بدنه ی سد، کمیت های موثر بر پارامتر های مذکور تشخیص داده شده و بی بعد گشته اند. سپس مدل عددی مناسبی با دقت بالا برای شبیه سازی پدیده ی تراووش مورد استفاده قرار گرفته است که بتواند توزیع فشار پیزومتری را در زیر بدنه ی سد یا بند انحرافی با دقت بالا معین نماید. بیش از 700 شکل هندسی سد طراحی گشته پارامتر های هندسی آن بی بعد شده سپس مدل مذکور برای همه ی آن ها به اجرا در آمدهاست. از توزیع فشار محاسبه شده توسط مدل، گرادیان هیدرولیکی برای تک تک آنها محاسبه گشته بی بعد شده اند. 226 سری از اطلاعات مذکور برای آموزش شبکه ی عصبی مصنوعی و از بقیه ی سری اطلاعات شامل 493 استفاده شد تا همه ی شبکه های آموزش دیده، مورد صحت سنجی قرار گیرند. معیاری برای شاخص خطا تعیین شده خروجی های همه ی شبکه ها مورد آزمون قرار گرفته نهایتا با توجه به آن شاخص ها، شبکه ی مناسب انتخاب گردید. برای رسیدن به این مرحله هم از نمودار های پراکندگی و هم از کمیت شاخص خطا استفاده گردیده است. یکی از چیدمان های شبکه که کمترین خطا را هم در مرحله ی آموزش و هم در مرحله ی صحت سنجی داشت انتخاب شده به شکل های متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفته است.

Keywords:

گرادیان هیدرولیکی , تراوش , شبکه عصبی مصنوعی , مدل عددی