imperialist competition algorithm
در نشریات گروه زمین شناسی-
تراوایی از جمله مهمترین پارامترهای پتروفیزیکی است که نقشی اساسی را در بحث های تولید و توسعه میادین هیدروکربونی دارند. در این پژوهش ابتدا نمودار تشدید مغناطیسی هسته ای در مخزن آسماری مورد ارزیابی قرار گرفت و تراوایی با استفاده از دو روش مرسوم مدل سیال آزاد(Coates) و مدل شلمبرژه یا میانگین T2 (SDR) محاسبه شد. سپس با ساخت مدل ساده شبکه عصبی مصنوعی و همچنین ترکیب آن با الگوریتم های بهینه سازی رقابت استعماری (ANN-ICA) و ازدحام ذرات (ANN-PSO) تراوایی تخمین زده شد. در نهایت نتایج حاصل با مقایسه تراوایی COATES و تراوایی SDR تخمین زده شده نسبت به مقدار واقعی، مورد بررسی قرار گرفتند و دقت تخمین از نظر مجموع مربع خطا و ضریب همبستگی مقایسه شد. نتایج حاصل از این مطالعه، بیانگر افزایش دقت تخمین تراوایی با استفاده از ترکیب الگوریتم های بهینه سازی با شبکه عصبی مصنوعی بود. نتایج حاصل از این روش می تواند به عنوان روشی قدرتمند جهت بدست آوردن سایر پارامترهای پتروفیزیکی استفاده شود.
کلید واژگان: تراوایی، شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم رقابت استعماری، الگوریتم ازدحام ذرات، لاگ تشدید مغناطیس هسته ای، مخزن آسماریPermeability is one of the most important petrophysical parameters that play a key role in the discussion of production and development of hydrocarbon fields. In this study, first, the magnetic resonance log in Asmari reservoir was evaluated and permeability was calculated using two conventional methods, free fluid model (Coates) and Schlumberger model or mean T2 (SDR). Then, by constructing a simple model of artificial neural network and also combining it with Imperialist competition optimization (ANN-ICA) and particle swarm (ANN-PSO) algorithms, the permeability was estimated. Finally, the results were compared by comparing the estimated COATES permeability and SDR permeability with the actual value, and the estimation accuracy was compared in terms of total squared error and correlation coefficient. The results of this study showed an increase in the accuracy of permeability estimation using a combination of optimization algorithms with artificial neural network. The results of this method can be used as a powerful method to obtain other petrophysical parameters.
Keywords: permeability, artificial neural network, Imperialist competition algorithm, particle swarm algorithm, nuclear magnetic resonance log, Asmari reservoir -
پیش بینی بارش به دلیل عدم قطعیت بالای تخمین آن، امری مشکل می باشد. در این پژوهش، از الگوریتم ICA و ترکیب آن با استنتاج فازی (FUZZY-ICA) برای بررسی توانایی و مقایسه عملکرد آنها در پیشبینی بارش روزانه یک اقلیم نیمه خشک مانند کرمان استفاده شد. برای این منظور، از 30 سال داده روزانه ایستگاه همدیدی کرمان (1981-2010) و 10 سال داده روزانه ایستگاه های همدیدی رفسنجان و زرند(2010-2001) در فصول بارش (7ماه از سال) و پنج متغیر بارش، دمای تر، نقطه شبنم، ابرناکی و نم (رطوبت) نسبی استفاده شد. کدهای مورداستفاده در نرم افزار Matlab14 نوشته شد که در حالت ترکیبی، الگوریتم ICA برای تعیین بازه های توابع عضویت، قواعد نهایی و مقادیر وزن ها به جای استفاده از سعی وخطا در فازی، به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که پیشبینی وقوع یا عدم وقوع بارش نسبت به پیش بینی ارتفاع آن با روش های ذکرشده، نتایج قابل قبول تری را ارائه می کند و روش ترکیبی FUZZY-ICA با پیش بینی صحیح حالت 31/82 ، 63/89 و 12/74 درصد از روزها به ترتیب در ایستگاه های کرمان، رفسنجان و زرند نسبت به پیش بینی حالت9/51 ، 4/61 و 2/51 درصد از روزها در استفاده از الگوریتم،ICA از دقت بیشتری در کنار سرعت مناسب تر آن برخوردار است.کلید واژگان: پیش بینی، بارش، الگوریتم رقابت استعماری، استنتاج فازی، ایستگاه کرمان، ایستگاه رفسنجان، ایستگاه زرندRain is one of the most important climatic factors affecting human activities which has also an important role in the field of water resources management. This weather phenomenon is a complex atmospheric process, which is highly dependent on space and time and thus not easy to predict. The trends of change in rainfall with time is a non-stationary stochastic process with high uncertainty and it is subject to various random factors. There have been many attempts to find the most appropriate method for rainfall prediction using for example meteorological or satellite data with a numerical weather prediction model, or even applying several techniques such as the artificial neural network or fuzzy logic as a forecasting approach. Also some methods, such as the time sequence method, probability statistics method cannot fully reflect the characteristics of the rainfall phenomenon, and the prediction results cannot be satisfactory. In order to improve the accuracy of rainfall forecasts, it is necessary to use a new rainfall prediction model such as intelligent methods and meta-heuristic algorithms. In this study, the imperialist competitive algorithm (ICA for brevity) and the ICA combined with the fuzzy logic algorithm were used to evaluate and compare their performance and ability in forecasting the amount of daily rainfall in semi-arid climate of Kerman in the southeast of Iran. So, 30 years of daily data in Kermans synoptic station (19812010) and 10 years of daily data in Zarand and Rafsanjans synoptic stations (20012010) were used in the rainy season (7 months of the year). Therefore, based on the previous studies, five parameters including precipitation, wet temperature, dew point, relative humidity and cloudiness were used to forecast rainfall in futures days. Having surveyed the data, first the applied computer codes were written in Matlab 14. In the ICA with fuzzy logic, the ICA was used for determining the membership functions ranges and values of the weights instead of the trial and error usually used in application of the fuzzy logic. Three higher accurate outputs were identified for each station separately. Among these outputs, for each station, the best output was chosen and used for the final phase of optimization. Four more effective variables in Kermans station (precipitation, wet temperature, dew point, and cloudiness), two more effective variables in Rafsanjans station (precipitation and cloudiness) and three more effective variables in Zarands station (precipitation, wet temperature, and relative humidity) were identified after optimizing with five input variables. Results showed that the rainfall heights prediction was accompanied with a significant error based on the mentioned methods, so that the coefficients of determination (R2values) were obtained 0.54, 0.44 and 0.40 in, respectively, Kerman, Rafsanjan and Zarands synoptic stations. On the other hand, the forecast of the occurrence and non-occurrence of the rainfall with the ICA indicated reasonable results and in the best results 61.4%, 51.9% and 51.2% of days were predicted correctly in, respectively, Kerman, Rafsanjan and Zarands synoptic stations. The accuracy of calculations was improved with the ICA combined with the fuzzy logic. Accordingly, 89.63%, 82.31% and 74.12% of days were predicted correctly in, respectively, Kerman, Rafsanjan and Zarands synoptic stations. The results of evaluating the performance showed that the ICA can produce a relatively appropriate simulation of the occurrence and non-occurrence of rainfall in future days, but falls short of ability to simulate the rainfall height properly. On the other hand, the combined ICA and fuzzy logic algorithm provides a better simulation of problems involving high uncertainty.Keywords: Forecasting, precipitation, imperialist competition algorithm, fuzzy logic, Kerman station, Zarand station, Rafsanjan station
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.