کاربرد الگوریتم ژنتیک در بهینهسازی عملکرد سیستم استنتاج فازی-عصبی تطبیقی به منظور پیشبینی بیشترین دمای هوا (مطالعۀ موردی: شهر اصفهان) | ||
| مجله اکوهیدرولوژی | ||
| مقاله 4، دوره 5، شماره 3، پاییز 1397، صفحه 763-775 اصل مقاله (1.02 M) | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ije.2018.241766.726 | ||
| نویسندگان | ||
| مهران منوچهرینیا1؛ آرمین آزاد1؛ سعید فرزین2؛ حجت کرمی* 2 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنان | ||
| 2استادیار گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنان | ||
| چکیده | ||
| الگوریتمهای موجود برای آموزش سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی (ANFIS) باوجود کاربرد فراوان، نقایصی همچون بهدامافتادن در بهینۀ محلی دارند. در پژوهش حاضر، کاربرد الگوریتمهای بهینهسازی ژنتیک (GA)، ازدحام ذرات (PSO)، کلونی مورچگان برای محیطهای پیوسته (ACOR) و تکامل تفاضلی (DE)، در توسعه و بهبود عملکرد ANFIS بررسی شد. بهعنوان مطالعۀ موردی، بیشترین دمای ماهانۀ شهر اصفهان در بازۀ زمانی 64 ساله (1330-1393)، شبیهسازی و تحلیل شد. به این منظور، ابتدا با استفاده از آنالیز حساسیت، مناسبترین ورودیها برای هر یک از افقهای پیشبینی (یک ماه، یک تا سه سال) انتخاب شد. سپس، بیشترین دما بهوسیلۀ مدلهای هیبریدی ANFIS-GA، ANFIS-PSO، ANFIS-DE، ANFIS-ACOR و مدل ANFIS پیشبینی شد. در ادامه، عملکرد هر یک از مدلها با استفاده از شاخصهای آماری R2، RMSE و MAE ارزیابی شد. نتایج نشان داد مدل ANFIS-GA، بهعنوان مناسبترین مدل، دقت عملکرد ANFIS را در پیشبینی افقهای یک ماه و یک تا سه سال آینده در R2 بهترتیب به مقدار 06/0، 07/0، 08/0 و 12/0 و در RMSE به میزان 09/0، 09/0، 16/0 و 1/0 بهبود داده است. پس از آن، بهترتیب ANFIS-DE و ANFIS-PSO مناسبترین دقت را داشتند. از سوی دیگر، ANFIS با بیشترین خطا و کمترین R2، بهعنوان ضعیفترین مدل شناخته شد. نتایج نشان داد مدلهای هیبریدی پیشنهادی، با استفاده از تکنیک جستوجوی سراسری و جلوگیری از بهدامافتادن در بهینۀ محلی، عملکرد ANFIS را بهطور مطلوبی بهبود دادهاند. مدلهای پیشنهادی پتانسیل زیادی بهمنظور استفاده در سایر مسائل مرتبط با هیدرولوژی و منابع آب دارند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| الگوریتمهای تکاملی هیبریدی؛ الگوریتم ژنتیک؛ جواب بهینۀ محلی؛ دمای هوا؛ سیستم استنتاج فازی- عصبی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,320 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 822 |
||