black widow algorithm
در نشریات گروه آب و خاک-
مدل سازی بارش-رواناب روزانه به دلیل تعدد عوامل موثر آن، یکی از پیچیدگی های علم هیدرولوژی است. ترکیب های مختلفی از عوامل بارش-رواناب، طی دوره آماری 10 ساله (1390-1400) بهعنوان ورودی برای تخمین رواناب در مقیاس زمانی روزانه مورد ارزیابی قرار گرفت. از 80 درصد داده ها به عنوان آموزش (2920 نمونه) و 20 درصد داده ها به عنوان آزمون (730 نمونه) استفاده گردید. عوامل ورودی شامل بارش (P) و دبی (Q) که برای بارش تا شش تاخیر و برای دبی تا چهار تاخیر استفاده گردید. از ضریب همبستگی پیرسون برای ارتباط بین متغیرهای ورودی و خروجی استفاده گردید. بر این اساس ترکیب مدل شماره یک شامل صرفا بارش و دبی، دارای بیشترین همبستگی (805/0) و ترکیب سیزدهم (بارش و بارش از یک تا شش روز تاخیر و دبی از یک تا چهار روز تاخیر) دارای کمترین همبستگی (109/0) بوده است. به منظور مدلسازی از مدل های شبکه عصبی مصنوعی- الگوریتم بهینه سازی نهنگ (ANN-WOA)، شبکه عصبی مصنوعی-الگوریتم بهینه سازی عنکبوت سیاه (ANN-BWO) و مدل شبکه عصبی-موجک کلاه مکزیکی (WANN) استفاده گردید. همچنین برای ارزیابی مدل از شاخص های ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدرمطلق خطا (MAE)، ضریب بهره وری نش- ساتکلیف (NSE) و ضریب نا اریبی (PBIAS) استفاده گردید. یافته های پژوهش نشان می دهد که کلیه مدل های فوق عملکرد بسیار خوبی در پیش بینی فرایند بارش-رواناب از خود نشان دادند. در این بین مدل ANN-BWO دارای بهترین عملکرد در پیش بینی بوده است. همچنین مدل های ANN-WOAو WANN و ANN-BWOبه ترتیب 4/32 و 6/27 و 14/22 درصد دقت مدل منفرد شبکه عصبی را بهبود بخشیدند.
کلید واژگان: الگوریتم عنکبوت سیاه، پیش بینی رواناب روزانه، ضریب همبستگی، شبکه عصبی موجکیThe key to social and economic development is water, an essential natural resource. Worldwide, many areas are experiencing water supply and demand mismatches or are under extreme stress due to water shortages. Water resources have been mismanaged or limited due to an increase in demand and limitations in available water supply (Banadkooki et al., 2019). Rainfall and runoff are considered to be the main components of the hydrological cycle. In order to capture the dynamic relationship between rainfall and runoff, engineers need to develop an accurate model (Tikhamarine et al., 2022). Rainfall-runoff modeling is one of the methods of estimating runoff and a suitable tool for studying hydrological processes, evaluating water resources and watershed management (Abrahart and See, 2000). But the complexity and non-linear nature of the rainfall-runoff process and the unknown effect of the factors on each other and finally on the outflow of the basin make modeling more difficult (Moriasi et al., 2007). Therefore, it is necessary to use methods that, in addition to dynamism, have the ability to develop, have a conceptual and user-friendly structure (Shi et al., 2012). The role and importance of the mentioned process in water resources studies has caused this process to be noticed by experts (Guven, 2009). Therefore, several methods such as artificial neural networks, fuzzy and neuro-fuzzy systems, wavelet analysis, genetic algorithm, genetic programming and stochastic differential equations have been developed to model the rainfall-runoff process (Yaseen et al., 2016; Zhang et al., 2019). The development of rainfall-runoff models using different AI models has been conducted several times in the past two decades, but these models still have several shortcomings. These drawbacks are usually related to overfitting, difficulty in initializing the internal parameters related to these models and proposing the proper input-output architecture of the model (Ahmed et al., 2019).
Keywords: Black Widow Algorithm, Rainfall-Runoff Prediction, Correlation Coificeint, Wavelet
- 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.