پیش بینی بارش درازمدت شهر ایلام با کاربرد مدل ترکیبی ماشین یادگیری
فناوری های پیشرفته در بهره وری آب - Advanced Technologies in Water Efficiency
1404/2025
چکیده
هدف: هدف از این پژوهش، پیش بینی بارش درازمدت شهر ایلام با کاربرد مدل ترکیبی ماشین یادگیری است.
روش پژوهش: در این مطالعه، بارندگی درازمدت شهر ایلام در یک بازه زمانی 44ساله از 1980 تا 2024 توسط یک مدل ترکیبی ماشین یادگیری شبیهسازی گردید. استان ایلام ازلحاظ قرارگیری در عرض های مختلف جغرافیایی، وضعیت توپوگرافی خاص دارای پراکندگی بارش ناموزونی است. در این تحقیق بعد از جمع آوری داده ها ابتدا میانگین تعداد ماه های بارش برای هرکدام از ایستگاه های موردمطالعه برای یک دوره ی به دست آمد. جهت پیش بینی از مدل ماشین یادگیری استفاده گردید. در گام نخست دادههای مشاهداتی نرمالسازی شدند و بهترین ضرایب نرمالسازی برای این مطالعه بدست آمدند. تقریبا 70 درصد دادههای مشاهداتی برای آموزش مدلهای هوش مصنوعی و مابقی 30% نیز جهت آزمون آنها به کار گرفته شدند.در ادامه، تعداد بهینه نرونهای لایه مخفی به همراه بهترین تابع فعالسازی مدل ORELM با اجرای یک پروسه سعی و خطا انتخاب شدند. در این مطالعه، پارامتر منظمسازی (regularization parameter) مدل ORELM نیز بهینهسازی گردید. همچنین، با استفاده از تابع خودهمبستگی (ACF) تاخیرهای موثر دادههای سری زمانی شناسایی شدند و با استفاده از این تاخیرها، چهارده مدل ORELM توسعه داده شدند.
یافته ها: بررسی توابع فعالسازی مختلف نشان داد که tribas بهترین تابع فعالسازی جهت شبیهسازی بارشهای شهر ایلام توسط این ماشین یادگیری ترکیبی بود. مدل ORELM 9 به عنوان مدل برتر معرفی شد و مقادیر VAF، R و NSC برای آن به ترتیب برابر با 157/93، 965/0 و 925/0 بودند. همچنین، تاخیرهای شماره (t-1)، (t-2)، (t-3) و (t-10) به عنوان مؤثرترین تاخیرهای دادههای سری زمانی بارش شهر ایلام شناسایی شدند. در انتها نتایج مدل ترکیبی ORELM با مدلهای هوش مصنوعی ELM و ORELM مقایسه گردید که مقایسه مذکور نشان دهنده عملکرد بهتر مدل ترکیبی ORELM بود.
نتیجه گیری: با تجزیه وتحلیل نتایج مدلهای دهگانه ORELM، بهترین مدل به همراه مؤثرترین تاخیرهای دادههای سری زمانی معرفی گردید. در انتها نتایج مدل ترکیبی ORELM با سایر ماشینهای یادگیری نیز مقایسه شد که این مقایسه حاکی از عملکرد بهتر مدل ORELM بود.

