کاربرد الگوریتم ژنتیک در بهینه‌سازی عملکرد سیستم استنتاج فازی-عصبی تطبیقی به منظور پیش‌‏بینی بیشترین دمای هوا (مطالعۀ موردی: شهر اصفهان)

نویسندگان

  • آرمین آزاد دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
  • حجت کرمی استادیار گروه مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
  • سعید فرزین استادیار گروه مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکدۀ مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
چکیده مقاله:

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.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

کاربرد سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی به منظور مدلسازی شاخص ناهمواری بین‌المللی در روسازی‌های بتنی غیرمسلح درزدار

معیارهای زیادی به‌منظور تعیین وضعیت خدمت‌دهی روسازی توسعه یافته است که یکی از مهم‌ترین این شاخص‌ها، شاخص ناهمواری بین‌المللی است. علاوه بر کاربرد شاخص ناهمواری بین‌المللی در تعیین وضعیت روسازی و سنجش نیازمندی‌های مرمت و نگهداری روسازی، در روش‌های جدید مکانیستیک– تجربی طراحی روسازی‌های صلب مانند روشMEPDG 2002 نیز پس از محاسبه تک‌تک خرابی‌ها باید با استفاده از یک مدل ریاضی، خرابی‌های مختلف روسازی...

متن کامل

بکارگیری سیستم بهینه استنتاج فازی-عصبی تطبیقی به منظور پیش بینی کارایی پرسنل (مطالعه موردی)

ابهام و عدم قطعیت موجود در ماهیت و محدودیت شناختی ذهن انسان، همواره پیش بینی رفتار و مشخصات ناشناخته سیستم هایی که با انسان سروکار دارند را دشوار می سازد. درنتیجه، پیش بینی در این حوزه، نیازمند ساخت مدل هایی است که ابهام را به عنوان بخشی از سیستم درنظر گرفته و مدل سازی کند. هدف از این مقاله بهره-گیری از هوش مصنوعی و الگوریتم های بهینه سازی پیشرفته برای مدل سازی کارایی پرسنل است که در این بررسی ...

متن کامل

سیستم استنتاج عصبی - فازی تطبیقی خودبازخورد آموزش‌یافته با الگوریتم رقابت استعماری برای پیش‌بینی سری‌های زمانی آشوبناک

پیش‌بینی سری‌های زمانی، مخصوصاً سری‌های زمانی آشوبیِ سیستم‌های پویای غیر‌خطی، یکی از زمینه‌های مهم تحقیقاتی است و کاربرد زیادی در زمینه‌های گوناگون دارد. از میان روش‌های معرفی‌شده برای پیش‌بینی سری‌های زمانی آشوبناک، به استفاده از شبکه‌های عصبی و سیستم‌های فازی بیشتر توجه شده است. در این مقاله، سیستم استنتاج عصبی - فازی تطبیقیِ بهبودیافته، برای پیش‌بینی سری‌های زمانی آشوبناک پیشنهاد شده است. با تو...

متن کامل

بررسی امکان کاربرد سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی (ANFIS) در برآورد بار رسوب معلق بابل‌رود

Sediment load estimation is one of the most important issues in rivers & dam reservoirs management and generally in water projects. Various empirical equations show that proper analytical or empirical method is not suggested for correct estimation of suspended sediment, yet. In the present study, to assessment of closer estimation to actual data of transported sediment in Ghoran Talar station l...

متن کامل

کاربرد سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی به منظور مدلسازی شاخص ناهمواری بین المللی در روسازی های بتنی غیرمسلح درزدار

معیارهای زیادی به منظور تعیین وضعیت خدمت دهی روسازی توسعه یافته است که یکی از مهم ترین این شاخص ها، شاخص ناهمواری بین المللی است. علاوه بر کاربرد شاخص ناهمواری بین المللی در تعیین وضعیت روسازی و سنجش نیازمندی های مرمت و نگهداری روسازی، در روش های جدید مکانیستیک– تجربی طراحی روسازی های صلب مانند روشmepdg 2002 نیز پس از محاسبه تک تک خرابی ها باید با استفاده از یک مدل ریاضی، خرابی های مختلف روسازی...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 5  شماره 3

صفحات  763- 775

تاریخ انتشار 2018-09-23

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023