جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه
تکرار جستجوی کلیدواژه fuzzy inference system در نشریات گروه کشاورزی
fuzzy inference system
در نشریات گروه آب و خاک-
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال بیست و دوم شماره 2 (پیاپی 84، تابستان 1397)، صص 261 -276امروزه مدیریت منابع آب به جای ساخت سیستم های جدید عرضه آب، به سمت مدیریت و بهره برداری بهینه از سیستم های موجود حرکت کرده است. بر این اساس، در این مطالعه قواعد بهره برداری از مخزن سد درودزن در استان فارس، با استفاده از روش های مختلف تعیین شد و کاراترین روش انتخاب شد. برای این منظور، ابتدا با استفاده از داده های ماهانه یک دوره پانزده ساله (92-1377)، مدل بهره برداری بهینه چند هدفه غیر خطی طراحی شد. توابع هدف مدل شامل حداقل سازی شاخص کمبود آب در بخش های مختلف شامل بخش شهری، صنعت، محیط زیست و کشاورزی در نظر گرفته شد. همچنین به منظور استخراج قواعد بهره برداری از مخزن، علاوه بر مدل بهره برداری بهینه غیر خطی از روش رگرسیونی حداقل مربعات معمولی، سیستم استنتاج فازی و شبکه عصبی تطبیق پذیر مبتنی بر سیستم استنتاج فازی (ANFIS) نیز بهره گرفته شد. به منظور مقایسه روش های مختلف از شاخص های عملکرد مخزن شامل اعتمادپذیری، حداکثر آسیب پذیری، میانگین آسیب پذیری، برگشت پذیری و پایداری استفاده شد. نتایج مطالعه نشان داد که مدل ANFIS، به دلیل داشتن مقادیر بالای شاخص اعتمادپذیری (7/0)، برگشت پذیری (42/0) و مقدار کم شاخص آسیب پذیری (13/0)، دارای بالاترین مقدار شاخص پایداری (26/0) و بهترین عملکرد است. بر این اساس، می توان به طور کارا از مدل ANFIS، برای ایجاد قواعد بهره برداری از مخزن سد درودزن استفاده کرد.کلید واژگان: منحنی فرمان، سیستم استنتاج فازی، شبکه عصبی فازی، شاخص عملکرد مخزنNowadays, water resource management has been shifted from the construction of new water supply systems to the management and the optimal utilization of the existing ones. In this study, the reservoir operating rules of Doroodzan dam reservoir, located in Fars province, were determined using different methods and the most efficient model was selected. For this purpose, a monthly nonlinear multi-objective optimization model was designed using the monthly data of a fifteen-year period (2002-2017). Objective functions were considered as minimizing water scarcity index in municipal, industrial, environmental and agricultural sectors. In order to determine the operating rule curves of reservoir, in addition to the nonlinear multi-objective optimization model, the methods of ordinary least-squares regression (OLS), fuzzy inference system and adaptive network fuzzy inference system (ANFIS) were used. Also, the reliability, resiliency, vulnerability and sustainability criteria were used to compare the different methods of reservoir performance rules. The results showed that ANFIS model had the higher sustainability criterion (0.26) due to its greater reliability (0.7) and resilience (0.42), as well as its lower vulnerability (0.13), thereby showing the best performance. Therefore, ANFIS model could be effectively used for the creation of Doroodzan reservoir operation rules.Keywords: Rule Curve, Fuzzy Inference System, Neuro, Fuzzy Network, Reservoir Operation Index
-
امروزه، شناخت بیشتر خشکسالی و ایجاد سیستم های پایش آن، بخصوص در دوره های کوتاه مدت، و افزودن قابلیت پیش بینی به این سیستم ها، می تواند منجر به ارائه راهکارهای مناسب تری در بخش های مدیریت تخصیص منابع آب گردد. در این پژوهش، با استفاده از روش های پیش بینی سری های زمانی، سیستم های استنتاج فازی- عصبی تطبیقی و شبکه های عصبی مصنوعی سعی شده مدل های مناسب جهت پیش بینی خشکسالی شهرستان سمنان ارائه گردد. در این مدل سازی ها از داده های میانگین ماهانه پارامترهای هواشناسی مانند بارندگی، دما، حداکثر دما، حداقل دما، رطوبت نسبی، حداکثر رطوبت نسبی، حداقل رطوبت نسبی و شاخص خشکسالی SPI طی دوره آماری 1966 تا 2013 استفاده شده است. نتایج نشان داد که از بین انبوه مدل های ساخته شده، مدل ANFIS با ورودی های میانگین بارش، میانگین حداکثر دما، SPI و داده های یک ماه قبل آنها، با 10 قانون و تابع عضویت گوسی، با مقادیر RMSE برابر 777/0، MAE برابر 593/0 و ضریب همبستگی 4/0 در مرحله آموزش و RMSE برابر 837/0، MAE برابر 644/0 و ضریب همبستگی 362/0 در مرحله آزمون، به عنوان مدل برتر انتخاب شد. سپس، پارامترهای ورودی این مدل با استفاده از مدل ARIMA برای 12 ماه آینده پیش بینی گردید و به عنوان ورودی به مدل مذکور معرفی شدند و SPI برای 12 ماه آینده پیش بینی شد. روش های شبکه عصبی مصنوعی و سری زمانی با اختلاف کم در مقادیر خطا، در رتبه های بعد قرار گرفتند. پارامترهای ورودی SPI و دما عملکرد مناسب تر و پارامتر بارش عملکرد ضعیف تری را داشتند.کلید واژگان: پیش بینی خشکسالی، سری زمانی، شبکه عصبی مصنوعی، سیستم استنتاج فازی، عصبی تطبیقیNowadays, greater recognition of drought and introducing its monitoring systems, particularly for the short-term periods, and adding predictability to these systems, could lead to presentation of more effective strategies for the management of water resources allocation. In this research, it is tried to present appropriate models to predict drought in city of Semnan, Iran, using time series, adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) and artificial neural networks (MLP and RBF). For these modeling processes, average monthly meteorological parameters of rainfall, temperature, minimum temperature, maximum temperature, relative humidity, minimum relative humidity, maximum relative humidity and SPI drought index were used during the period 1966 to 2013. The results showed that among the many developed models, the ANFIS model, with input data of average rainfall, maximum temperature, SPI and its last-month value, 10 rules and Gaussian membership function, showed appropriate performance at each stage of training and testing. The values of RMSE, MAE and R at training stage were 0.777, 0.593 and 0.4, respectively, and at testing stage were 0.837, 0.644 and 0.362, respectively. Then, the input parameters of this model were predicted for the next 12 months using ARIMA model, and SPI values were predicted for the next 12 months. The ANN and time series methods with low difference in error values were ranked next, respectively. The input parameters SPI and temperature had better performance and rainfall parameter had weaker performance.Keywords: Adaptive neuro, fuzzy inference system, Artificial neural network, Prediction of drought, Time, series
-
فرایند تبخیر- تعرق به عنوان یکی از مولفه های اصلی چرخه ی آب شناسی دارای اهمیت فراوانی در مدیریت و توسعه ی منابع آب، و نیز برنامه ریزی آبیاری می باشد. در تحقیق حاضر، به منظور براورد تبخیر- تعرق غرب و شمال غرب ایران، روش ترکیبی پنمن-مانتیث فائو-56 به عنوان مرجع در نظر گرفته شد، و دقت چهار شبیه مختلف داده مبنا شامل، شبکه ی عصبی مصنوعی (ANN)، سامانه ی استنتاج تطبیقی فازی-عصبی (ANFIS) از دو نوع افراز شبکه (GP)، دسته بندی تفریقی (SC) و شبیه برنامه ریزی بیان ژن (GEP)، موردبررسی قرار گرفتند. به این منظور، مقادیر ضریب فصلی (شماره ی ماه)، عرض جغرافیایی، طول جغرافیایی و ارتفاع 12 ایستگاه در غرب و شمال غرب ایران جهت براورد تبخیر- تعرق به عنوان ورودی به شبیه ها معرفی شدند. برای شبیه های شبکه ی عصبی مصنوعی، فازی-عصبی از نوع افراز شبکه، و فازی-عصبی از نوع دسته بندی تفریقی حداکثر مقادیر ضریب تبیین (R2) به ترتیب 994/0، 998/0 و 997/0 در ایستگاه سنندج، و برای شبیه برنامه ریزی بیان ژن، 982/0 در ایستگاه خوی مشاهده شد. محدوده ی مقدار ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) برای شبیه شبکه ی عصبی مصنوعی، فازی- عصبی از نوع افراز شبکه، فازی عصبی از نوع دسته بندی تفریقی، و برنامه ریزی بیان ژن به ترتیب 311/0-551/1، 319/1-368/0، 80/1 -450/0 و 833/0 -435/0 میلی متر بر روز به دست آمدند. نتایج تحقیق بیانگر دقت بالای شبیه برنامه ریزی بیان ژن در پیش بینی تبخیر- تعرق متوسط مرجع ماهانه می باشند. بنابراین، شبیه GEP می تواند به عنوان شبیه ی ساده برای جایگزینی روابط تجربی جهت تخمین تبخیر-تعرق در پژوهش های بعدی مورد استفاده قرار گیرد.کلید واژگان: اطلاعات جغرافیایی، برنامه ریزی بیان ژن، سامانه ی استنتاج تطبیقی فازی، عصبی، شبکه ی عصبی مصنوعی، نیاز آبی گیاهانEvapotranspiration (ET0), a major component of the hydrologic cycle, is important in water resources development and irrigation planning. The ET0 for west and northwest of Iran was estimated using the FAO Penman-Montieth method (FAO-56) as the reference. The performance of four different data-driven methods, namely the Artificial Neural Networks (ANN), Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) with grid partition (GP), ANFIS with subtractive clustering (SC), and Gene Expression Programming (GEP) were investigated on the ET0 estimation. Latitude, longitude and altitude of stations, and the periodicity component were used as inputs to the applied models to predict the long-term monthly ET0 using the data from 12 stations in the west and northwest of Iran. The maximum coefficients of determination (R2) were found to be 0.994, 0.998 and 0.997 for the ANN, ANFIS-GP and ANFIS-SC models at the Sanandaj Station, respectively. The highest R2 (0.982) of the GEP model was calculated for the Khoy Station. The root mean squared error ranged 0.311-1.551, 0.368-1.319, 0.450-1.80 and 0.435-0.833 mm/day for the ANN, ANFIS-GP, ANFISSC and GEP models, respectively. The results revealed the high accuracy of the GEP in the prediction of ET0. Therefore, the GEP model can be applied as a simple method in future studies as an alternative to the use of empirical relationships for the ET0 estimation.Keywords: Adaptive Neuro, Fuzzy Inference System, Artificial Neural Network, Crop water requirement, Gene Expression Programming, Geographical information
-
In examination of hydrologic issues and water resources, analysis of rainfall information has special importance. Due to various restriction, lack of harvest and visit reading rate of rainfall, limited us to access these information. So apply the methods of estimating water level in specific points is important in the various studies, on the base information of contiguous points. In this research, the common methods of interpolation, Kriging ground statistics and adaptive neuro-fuzzy ablation system were evaluated in Fars province. In this study, 20 synoptic stations of Fars province has been used during 29 years statistical period from 1981-1982 until 2009-2010. Through the investigation was done, December in years of 1992-1993 and 2004-2005 as the best pattern of wetness and April in years of 2008-2009 and 2009-2010 as the best pattern of drought period and also April and November in the 2006-2007 was chose as the annual normal pattern. In Adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) for each of the above years, the number of membership, Gaus 2mf, Gsussmf and Gbell were evaluated separately. Its noticeable that at first consider 15 stations as a training in this system and 5station Tongab, Shourjeh, Baba Arab, Shiraz and Chamriz were evaluated. In this project rating of RMSE, R2 and EF evaluated and compared by two methods of Kriging and Adaptive neuro-fuzzy inference system. According to the obtained results it became clear that in the wetness periods Adaptive neuro-fuzzy inference system, provided more acceptable results. Also during the drought period for predict the rainfall, Kriging method is suggested. The most accurate results are obtained in normal periods in April by Kriging method and in November by Adaptive neuro-fuzzy inference system method.Keywords: Fars province, Neuro, Fuzzy Inference System, Estimating Precipitation, Kriging
-
آگاهی از کیفیت آب هر منطقه در تصمیم گیری های مدیریتی به منظور استفاده بهینه از منابع آب ضروری است. یکی از روش های رایج در اظهارنظر در مورد کیفیت منابع آب، استفاده از شاخص های کیفیت منابع آب(WQIs) است. شاخص ها معمولا دارای محدودیت هایی است از جمله ی آن ها می توان به ضرورت در دسترس بودن کلیه پارامترهای استفاده شده در توسعه هر شاخص اشاره کرد. همچنین برخورد قطعی با مسائل کیفیت آب نقطه ضعف دیگری برای این شاخص ها است. از این رو برای حل این دو محدودیت در مقاله حاضر با استفاده از سیستم استنتاج فازی (FIS) و بر اساس« استلزام ممدانی» و با کاربرد داده های کیفی آبخوان دشت ساوه، اقدام به توسعه شاخص کیفیت آب فازی (FWQI) شده است. هفت شاخص از نوع FWQI با پارامترهای کیفی مختلف توسعه داده شد. این شاخص ها برای مشخص کردن کیفیت آب 17 چاه از دشت ساوه به کار گرفته شدند. به منظور در دسترس بودن معیاری برای قضاوت مقادیر برآوردی آن ها با مقادیر پایه و شناخته شده محاسبه شده بر اساس شاخص WQI مقایسه شدند. نتایج نشان داد که در غیاب برخی از پارامترها، شاخص های FWQI با دقت بالایی قادر به ارزیابی منابع آب زیرزمینی هستند. همچنین مشخص شد که اگر در میان پارامترهای ورودی، پارامتری که دارای مقداری خارج از محدوده مطلوب خود باشد، حذف شود، در طبقه بندی کیفی آب ایجاد خطا خواهد نمود. بررسی پایش کیفی آب چاه ها نشان داد که وضعیت آب آن ها از نظر شرب در شش چاه قابل قبول، در پنج چاه غیرقابل قبول و در شش چاه بسیار نامناسب است.کلید واژگان: آب زیرزمینی، استلزام ممدانی، سیستم استنتاج فازی، کیفیت آبJournal of water and soil, Volume:29 Issue: 5, 2016, PP 1117 -1113IntroductionGroundwater resources are the main source of fresh water in many parts of Iran. Groundwater resources are limited in quantity and recently due to increase of withdrawal, these resources are facing great stress. Considering groundwater resources scarcity, maintaining the quality of them are vital. Traditional methods to evaluate water quality insist on determining water quality parameter and comparison between them and available standards. The decisions in these methods rely on just specific parameters, in order to overcome this issue, water quality indices (WQIs) are developed. Water quality indexes include a range of water quality parameters and using mathematical operation represent an index to classify water quality. Applying the classic WQI will cause deterministic and inflexible classifications associated with uncertainties and inaccuracies in knowledge and data. To overcome this shortcoming, using the fuzzy logic in water resources problems under uncertainty is highly recommended. In this paper, two approaches are adopted to assess the water quality status of the groundwater resources of a case study. The first approach determined the classification of water samples, whilst the second one focused on uncertainty of classification analysis with the aid of fuzzy logic. In this regard, the paper emphasizes on possibility of water quality assessment by developing a fuzzy-based quality index even if required parameters are inadequate.Materials And MethodsThe case study is located in the northwest of Markazi province, Saveh Plain covers an area of 3245 km2 and lies between 34º45′-35º03′N latitude and 50º08′-50º50′E longitudes. The average height of the study area is 1108 meter above mean sea level. The average precipitation amount is 213 mm while the mean annual temperature is 18.2oC. To provide a composite influence from individual water quality parameters on total water quality, WQI is employed. In other words, WQI is a weighting average of multiple parameters. The present research used nine water quality parameters (Table 2). In this paper Fuzzy Water Quality Indices (FWQIs) have been developed, involving fuzzy inference system (FIS), based on Mamdani Implication. Firstly, five linguistic scales, namely: Excellent, Good, Poor, Very poor, and Uselessness were taken into account, and then, with respect to If→then rules the FWQIs were developed. Later, the seven developed FIS-based indexes were compared with a deterministic water quality index. Indeed seven FWQIs based on different water quality available parameters have been developed. Then developed indices were used to evaluate the water quality of 17 wells of Saveh Plain, Iran.Results And DiscussionThe present study analysed groundwater quality status of 17 wells of Saveh Plain using FWQI and WQI. Based on the driven results from WQI and its developed fuzzy index, similar performance was observed in most of the cases. Both of them indicated that the water quality in six wells including NO.1, 2, 6, 12, 13, and 17 were suitable for drinking. Due to the fact that the values of both indexes were under 100, the mentioned wells could be considered as drinking water supplies. The indexes illustrated the very poor quality of wells NO.7, 9, 10, 11, 14, and 16. As a result, according to FWQI1 along with WQI, nearly 35% of wells have proper drinking water quality, while approximately 30% and 35% of them suffered from poor and very poor quality, respectively. The overall picture of water quality within the study area was not satisfying, hence, an accurate site selection for discovering water recourses with appropriate quality for drinking purpose must be responsible authorities priority. Analysis of FWQI2, FWQI3 and FWQI4 revealed that elimination of the parameters slightly changed the result of FWQI2; however, FWQI3 and FWQI4 did not vary considerably. Thus, Cl influenced the water quality slightly, but Ca and K did not affect the water quality of the plain. The results showed that inexistence of one of the mentioned parameters would not affect the computational process adversely. A glance at FWQI5, FWQI6 and FWQI7 revealed the improper performance of FWQI5 to show wells water quality status. Throughout the FWQI5 evaluation process, all the wells water quality stood in Excellent category. Due to the considerable values of TDS in the Plain, elimination of this parameter in FWQI5 caused inappropriate evaluation. Hence, whenever a case study deals with a high value of a specific quality parameter, elimination of that parameter would negatively demote validation of the analysis. Figures (3)-(6) represented the results of WQI along with seven FWQIs for 17 utilized wells water quality assessment in the study area during the proposed periods.ConclusionThroughout the present study, the capability of seven FIS-based indexing procedures in modelling the water quality analysis of 17 wells of Save Plain was discussed. The proposed FWQIs were developed on the basis of Mamdani approach by applying triangular and trapezoidal membership functions to determine the groundwater quality of the case study according to the nine parameters. The results revealed that FWQI1-4 outperformed others. On the other hand, FWQI5-7 which eliminated three out of the nine parameters, did not made a valid contribution to the computational context. This might be related to omitting the effective water quality parameters from the inputs of the model. The results also illustrated that, only six out of 17 wells of the region could be considered as suitable sources for the drinking purpose. The water quality status in five wells was not satisfying, and six wells were plagued by very poor quality of water.Keywords: Groundwater, Mamdani Implication, Fuzzy Inference System, Water quality
-
مطالعه خصوصیات هیدرولیکی خاک از جمله هدایت هیدرولیکی اشباع خاک در بررسی های زیست محیطی ضروری می باشد. با وجود پژوهش های بی شمار که پیرامون اندازه گیری مستقیم هدایت هیدرولیکی اشباع صورت گرفته است، این روش ها هم چنان پر هزینه، زمان بر و تخصصی هستند. از این رو برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با استفاده از روش هایی سریع، کم هزینه و با دقت قابل قبول مانند توابع انتقالی خاک توسعه یافته است. هدف اصلی این تحقیق، مقایسه و ارزیابی 11 تابع انتقالی رگرسیونی و سامانه استنتاج تطبیقی عصبی- فازی به منظور برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع خاک می باشد. لذا آزمایشات مربوط به محاسبه هدایت هیدرولیکی اشباع و محاسبه خصوصیات فیزیکی خاک در 40 نقطه از شهرستان ارومیه صورت گرفت. در هر موقعیت انتخابی، چاهکی تا عمق 30 سانتی متر حفر گشت. هدایت هیدرولیکی اشباع خاک با روش پرمامتر گلف در محل هر چاهک اندازه گیری شد. خاک حاصل از حفر هر چاهک نیز برای تعیین ویژگی های زود یافت خاک در آزمایشگاه استفاده شد. نتایج نشان داد که در بین مدل های رگرسیونی موجود، مدل آیمرون و همکاران با کمترین مقدار خطا برای پارامترهای (RMSE و MAE 0/174 و 0/028متر در روز) بهترین برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع را در اراضی مورد مطالعه داشت. نتایج این تحقیق بر اهمیت کاربرد تخلخل موثر به عنوان یک پارامتر زودیافت مهم به منظور افزایش دقت توابع انتقالی رگرسیونی تاکید دارد. در شبکه استنتاج تطبیقی عصبی- فازی از میان 561 مدل با لایه های ورودی مختلف، پارامتر های درصد شن، سیلت، چگالی مخصوص ظاهری و چگالی مخصوص حقیقی به عنوان ورودی انتخاب شدند. در مدل عصبی- فازی ارائه شده در این تحقیق، مقادیر R2 و RMSE در مرحله آموزش برابر با 1 و 7-10×1/2 و در مرحله آزمون برابر با 0/98 و 0/0006 به دست آمد. مقایسه نتایج توابع رگرسیونی و مدل های عصبی- فازی بیانگر برتری سامانه عصبی- فازی نسبت به تابع رگرسیونی است. همچنین سیستم استنتاج عصبی- فازی قادر است در بافت های خاک مختلف قدرت برآورد خود را با دقت بالا حفظ نماید.
کلید واژگان: هدایت هیدرولیکی اشباع، خصوصیات فیزیکی خاک، سامانه عصبی، فازیJournal of water and soil, Volume:28 Issue: 6, 2015, PP 1115 -1125Study of soil hydraulic properties such as saturated and unsaturated hydraulic conductivity is required in the environmental investigations. Despite numerous research, measuring saturated hydraulic conductivity using by direct methods are still costly, time consuming and professional. Therefore estimating saturated hydraulic conductivity using rapid and low cost methods such as pedo-transfer functions with acceptable accuracy was developed. The purpose of this research was to compare and evaluate 11 pedo- transferfunctions and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) to estimate saturated hydraulic conductivity of soil. In this direct,saturated hydraulic conductivity and physical properties in 40 points of Urmia were calculated. The soil excavated was used in the lab to determine its easily accessible parameters. The results showed that amongexisting models, Aimrun et al model had the best estimation for soil saturated hydraulic conductivity. For mentioned model, the Root Mean Square Error and Mean Absolute Error parameterswere 0.174 and 0.028 m/day respectively. The results of the present research, emphasises the importance of effective porosity application as an important accessible parameter in accuracy of pedo-transfer functions. sand and silt percent, bulk density and soil particle density were selected to apply in 561 ANFIS models. In training phase of best ANFIS model, the R2 and RMSE were calculated 1 and 1.2×10-7 respectively. These amounts in the test phase were 0.98 and 0.0006 respectively. Comparison of regression and ANFIS models showed that the ANFIS model had better results than regression functions. Also Nuro Fuzzy Inference System had capability to estimatae with high accuracy in various soil textures.Keywords: Saturated Hydraulic Conductivity, Soil Physical Chracteristics, Adaptive Neuro, Fuzzy Inference System -
روندیابی سیلاب به دلیل فراهم نمودن امکان پیش بینی چگونگی طغیان و فروکش کردن آن در رودخانه، یکی از مهمترین مسائل در مهندسی رودخانه است. از آن جای که سیلاب جریانی متغیر غیردایمی است، لذا روندیابی آن نیاز به داده های گسترده از رود ها و آمار دقیقی از ایستگاه های آبسنجی دارد. روش ماسکینگام، به دلیل سادگی آن، دارای کاربرد بیش تری در میان روش های روندیابی سیلاب می باشد. از طرفی، استفاده از روش های هوش مصنوعی در زمینه های مختلف مهندسی آب و شبیه سازی در حوضه های آبخیز طی دهه اخیر رشد چشمگیری داشته است. در این پژوهش، برای روندیابی سیلاب با استفاده از روش های ماسکینگام، شبکه ی عصبی مصنوعی، سامانه استنتاج تطبیقی عصبی- فازی، و برنامه ریزی ژنتیک از داده های ویلسون، ویو و همکاران، و ویس من و لویس در سه رود مختلف استفاده گردید. نتایج شبیه سازی روندیابی سیلاب با کاربرد روش های ذکر شده با استفاده از شاخص های آماری R2، RMSE و MBE ارزیابی گردیدند. نتایج این تحقیق نشان دادند که روش های هوش مصنوعی، به دلیل برخورداری از RMSE کمتر نسبت به روش ماسکینگام، برتری دارند، که این مقدار برای روش های هوش مصنوعی 00174/0، و برای روش ماسکینگام 727/28 به دست آمد، بنابراین، روش ماسکینگام در شبیه سازی آب نگار سیلاب با بده ی اوج پرشمار موفق نبوده است. با وجود اندک تفاوت در دقت تخمین و مقادیر خطا در شبیه ها، شبکه های عصبی مصنوعی با مقادیر R2، RMSE و MBE مناسبتر در رده ی اول، و سامانه ی استنتاج تطبیقی عصبی- فازی و برنامه ریزی ژنتیک به ترتیب در رده های دوم و سوم قرار می گیرند. با توجه به سهولت کاربرد و نتایج خوب روش های هوش مصنوعی، پیشنهاد می شود تحقیقات بیش تری در این زمینه صورت پذیرد.
کلید واژگان: روندیابی سیلاب، روش ماسکینگام، شبکه ی عصبی مصنوعی، برنامه ریزی ژنتیک، سامانه ی استنتاج تطبیقی عصبی، فازیWater Engineering, Volume:7 Issue: 21, 2014, PP 97 -108Flood routing is one of the most important issues in river engineering because of prediction of the ascent and descent of flood hydrograph. As flood is a variable and unsteady flow، its routing requires accurate and detailed data collection at hydrometry stations. The Muskingum models very offer a useful procedure among the flood routing methods. Moreover، application of the artificial intelligence methods have grown substantially in the different water engineering and watershed modeling endeavors in recent decades. In the present study، the data collected by Wilson، Wu et al.، and veiss man Jr. and Lewis for three different rivers in the U. S. A were used for the flood routing processes using the Muskingum، artificial neural network، adaptive neuro-fuzzy inference system، and genetic programming. Simulation results of flood routing process using the mentioned methods were compared using the statistical indicators of R2، RMSE and MBE. The results indicated that the artificial intelligence methods were superior to the Muskingum method due to their lower RMSE. The RMSE value for the artificial intelligence techniques was 0. 00174 and for the Muskingum method it was 28. 727. The Muskingum method was not successful in flood hydrograph simulation with multi peaks. Despite the slight differences in accuracy estimation and error values in the models، the artificial neural networks proved their superiority with the highest R2، and lowest RMSE and MBE. The adaptive neuro-fuzzy inference system and genetics programming were placed in next levels. Based on the ease of use and more accurate results، the use of artificial intelligence methods is recommended for further studies in this region.Keywords: Flood routing, Muskingum method, artificial neural networks, genetic programming, adaptive neuro, fuzzy inference system -
پارامترها و عوامل مختلفی از قبیل عمق سطح ایستابی نسبت به سطح زمین، شوری بخش اشباع خاک، عمق آب آبیاری، نوع خاک، رقم و سن گیاه بر عملکرد مزارع نیشکر تاثیر می گذارند. با بررسی این پارامترها و تعیین میزان اثر هر یک از آنها بر عملکرد مزارع نیشکر، می توان راهکارهایی ارائه داد که با بهره گیری از امکانات و شرایط موجود حداکثر عملکرد را در مزارع نیشکر به دست آورد. بدین منظور در این تحقیق سعی شد با استفاده از روش بدیع سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی عملکرد مزارع نیشکر مدل سازی گردد. داده های مورد نیاز جهت انجام این تحقیق مربوط به یک دوره سه ساله می باشد که از کشت و صنعت میرزا کوچک خان تهیه گردید. نتایج نشان داد مدل پیشنهاد شده با ضریب همبستگی برابر 978/0 ، RMSE 35/1 و میزان خطای 2/3 دارای دقت بالایی در پیش بینی عملکرد مزارع نیشکر می باشد.کلید واژگان: مزارع نیشکر، پیش بینی عملکرد، سیستم استنتاجی فازی، عصبی تطبیقیSugarcane fields are affected by different parameters and factors such as ground water table¡ salinity of saturated soil¡ depth of irrigation¡ variety and age of plants and etc. Evaluating effects of these parameters¡ it is possible to propose solutions to maximize sugarcane fields performance. In this paper Adaptive Neuro - Fuzzy Inference System (ANFIS) is used to model the performance of sugarcane fields. This study is performed based on three years data of «Mirza koochak khan cultivation and industry». Results showed that the proposed model has a correlation factor of 0. 978¡ RMSE of 1. 35 and error of 3. 2 The proposed model has a very high accuracy in performance forecasting of sugarcane fields.Keywords: sugarcane fields, Performance forecasting, Adaptive Neuro, Fuzzy Inference System
-
با توجه به اهمیت تعیین دقیق و به موقع تبخیروتعرق در برنامه ریزی های آبیاری و با توجه به توانمندی های سیستم استنتاج فازی (FIS)، هدف از ارائه این مقاله برآورد تبخیروتعرق مرجع ساعتی به کمک منطق فازی است. بر این اساس پس از بررسی و ترکیب مدل های مختلف داده های ساعتی هواشناسی، 4 مدل فازی برای برآورد تبخیروتعرق مرجع ساعتی ارائه شد. در این مدل ها تبخیروتعرق محاسبه شده از معادله پنمن- مانتیث- فائو به عنوان خروجی مدل در نظر گرفته شده و کارایی مدل های مورد مقایسه با استفاده از آماره های ریشه میانگین مربعات خطا، خطای انحراف میانگین، ضریب تعیین و معیار جاکوویدز (t) و معیار صباغ و همکاران (R2/t) مورد ارزیابی قرار گرفت. دوره آماری مورد بررسی سال های 2008 و 2009 میلادی بوده که از 70 درصد داده ها برای آموزش و از 30 درصد داده ها برای تست مدل استفاده شد. نتایج مدل های فازی ارائه شده با پارامترهای ورودی متفاوت با هر دو مدل پنمن- مانتیث- فائو (PMF56) و انجمن مهندسین عمران آمریکا (ASCE) نشان دادند که، سیستم های فازی قادر به برآورد تبخیروتعرق مرجع ساعتی با دقت قابل قبولی هستند، به طوری که مدل فازی با سه متغیر ورودی (تابش، رطوبت نسبی و دما) در دوره آموزش و تست بهترین عملکرد را داشت. معیارهای ارزیابی، مدل فازی با سه متغیر ورودی در دوره تست برای مدل PMF56 و ASCE به ترتیب 04/0=RMSE، 01/0- =MBE، 98/0=R2، 5/23=t، 041/0=R2/t و 05/0=RMSE، 008/0- =MBE، 96/0=R2، 5/9=t، 1/0=R2/t به دست آمد. نتایج به دست آمده از این پژوهش، نشان داد که مدل فازی جهت برآورد تبخیروتعرق مرجع ساعتی با استفاده از حداقل داده ها و بدون نیاز به محاسبات پیچیده، نتایج قابل قبولی را به دست می دهد.
کلید واژگان: سیستم استنتاج فازی، تبخیروتعرق ساعتی، مدل ASCE، مدل پنمن، مانتیث، فائو56The most important component of the hydrologic cycle, which plays a key role in water resource management, crop yield simulation, and irrigation scheduling is evapotranspiration. Therefore, developing a low cost and precise model is very essential for hourly ETo calculations. Although, there are numerous empirical formulas, due to the complicated nature of the hourly evapotranspiration event, the data availability, high cost, and data gathering error, their performances are not all satisfactory. Thereafter, this paper develops an hourly ETo estimation model based on fuzzy inference system (FIS) technique. After analyzing the different models and different combinations of hourly meteorological data, hourly reference evapotranspiration calculated with four fuzzy models. Penman-Montieth-FAO56 Model considered as the comparison basis for hourly estimating reference evapotranspiration models. Comparing models was done with mean root squared error, mean deviation error, coefficient of determination, Jacovides (t) and Sabagh, et al (R2 / t) criteria. The Required data gathered from the private weather station in Fariman city. With removing missing data, 9128 hourly data extracted from two-year statistical period, 2008-2009. Meanwhile, 70 percent of the data was used for model training, and 30 percent for model testing. The results showed that, fuzzy model output is acceptable in relation to Penman-Montieth-FAO56 and ASCE models output. The fuzzy model with four inputs has the highest correlation (0.99) to reference model. The fuzzy model with two inputs: solar radiation and relative humidity, presented proper values for evaluation criteria (RMSE=0.048, MBE=-0.018, R2=0.97, t=32, and R2/t=0.0295) in training phase. Under the testing phase, results were very similar to training phase. The comparison of Fuzzy model outputs with ASCE models also indicated that fuzzy model with three inputs of radiation, relative humidity, and temperature has the highest matching value (RMSE=0.05, MBE=-0.014, R2=0.95, t=13.9 and R2/t=0.068), in the training phase, which was justified with testing results. According to this study, fuzzy model can be a proper method for estimating hourly reference evapotranspiration. While, fuzzy model is simple, accurate, and does not have complex calculations like hybrid models.Keywords: Fuzzy Inference System, Hourly Evapotranspiration, ASCE model, Penman, Montieth, FAO56 Model
نکته
- 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.