کاربرد مدل ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم های بهینه سازی فرا ابتکاری در پیش بینی شاخص خشکسالی SPEI12
نویسنده:
نوع مقاله:
مقاله پژوهشی/اصیل (دارای رتبه معتبر)
چکیده:
خشکسالی یکی از مهم ترین بلایای طبیعی می باشد که در همه ی رژیم های آب و هوایی رخ می دهد. بنابراین، پیش بینی و مقابله با آن از اهمیت بالایی برخوردار است. در پژوهش حاضر از سه الگوریتم های بهینه سازی هوشمند (الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر آموزش و یادگیری (TLBO)، الگوریتم بهینه سازی علف های هرز (IWO)، الگوریتم ازدحام ذرات (PSO)) و الگوریتم متداول لونبرگ- مارکوات به منظور آموزش شبکه عصبی مصنوعی چند لایه، برای پیش بینی شاخص خشکسالی SPEI12 یک الی سه ماه آینده در 79 ایستگاه سینوپتیک کشور استفاده گردید. با توجه به تعداد زیاد ایستگاه های سینوپتیک، ایستگاه ها با توجه به سری های زمانی خشکسالی و با استفاده از روش K-means به پنج خوشه C1 تا C5 تقسیم شدند. نتایج با توجه به قرارگیری ایستگاه ها در خوشه ها مورد مقایسه قرار گرفتند و دقت مدل ها بر اساس آماره های RMSE) و (R2 داده های آزمون، مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد که در هر سه مدل پیش بینی با افزایش مقیاس زمانی پیش بینی دقت مدل ها کاهش یافته است. مقایسه بین سه الگوریتم بهینه سازی ذکر شده و الگوریتم لونبرگ- مارکوات به عنوان یک الگوریتم پرکاربرد در بهینه سازی وزن های شبکه عصبی، نشان دهنده برتری قابل توجه الگوریتم های بهینه سازی فراابتکاری است. مقایسه بین سه الگوریتم TLBO،IWO و PSO نشان داد که الگوریتم TLBO اندکی بهتر از سایر الگوریتم ها عمل می کند و نتایج دقیق تری را ارایه می کند. بهترین پیش بینی مدل های ذکر شده و بیشترین مقادیر R2 در خوشه یک (شرق، نوار جنوب و جنوب شرقی ایران) و بیشترین مقادیر RMSE و کمترین دقت مدل ها در خوشه پنج (نوار شمالی کشور) مشاهده شد.
کلیدواژگان:
زبان:
فارسی
صفحات:
173 تا 188
لینک کوتاه:
magiran.com/p2320265
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یکساله به مبلغ 1,390,000ريال میتوانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
- حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران میشود.
- پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانههای چاپی و دیجیتال را به کاربر نمیدهد.
In order to view content subscription is required
Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!