بررسی تاثیر شبکه موجک بر کارایی شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی رسوبات سیلابی

معمولا سهم قابل ملاحظه ای از خسارت های ناشی از سیلاب، به رسوبات معلق در جریان سیل و هزینه های لایروبی ناشی از نشست آن ها در مناطق طبیعی، مسکونی و صنعتی برمی گردد. ازاین رو هنگام وقوع سیلاب علاوه بر پارامتر دبی آب، پایش دبی رسوبات حمل شده در آب نیز بسیار حائز اهمیت است. امروزه شبکه های عصبی مصنوعی به خوبی برای پیش بینی سری های زمانی غیرخطی توسعه یافته اند، اما ماهیت غیرخطی داده های رسوب و تاثیر گسترده ای از عوامل مختلف بر میزان دبی رسوب، منجر شده تا پیش بینی این داده ها همواره با چالش هایی مواجه باشند. تئوری موجک ازجمله روش های پیش پردازشی است که می تواند با تجزیه سری های زمانی اصلی به سیگنال های فرعی منجر به وضوح بهتر روابط درونی داده های غیرخطی گردد. در تحقیق حاضر مقادیر داده های رسوب در دو ایستگاه آبنما و میناب از حوزه آبخیز رودان هرمزگان قبل از ورود به شبکه عصبی مصنوعی از طریق تبدیل موجک به سیگنال های فرعی شکسته شد و سپس توسط شبکه عصبی مصنوعی فرایند پیش بینی صورت پذیرفت. همچنین به منظور بررسی تاثیر تبدیل موجک در عملکرد مدل شبکه عصبی، نتایج حاصل از این مدل ترکیبی با نتایج به دست آمده از مدل شبکه عصبی منفرد مقایسه گردید و کارایی آن ها با استفاده از روش اعتبارسنجی چندتکه، همبستگی و ریشه میانگین مربعات خطا مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد شبکه عصبی مصنوعی در دو ایستگاه موردمطالعه به ترتیب با همبستگی 89/0 و 68/0 و شبکه عصبی موجکی با همبستگی 9/0 و 8/0 قادر به شبیه سازی میزان رسوبات هستند. همچنین آماره نرمال شده ریشه میانگین مربعات خطا به ترتیب در شبکه های عصبی مصنوعی 104/0 و 35/0 و در شبکه های ترکیبی 124/0 و 18/0 به دست آمد. با توجه به نتایج داده ها، تاثیر موجک در شناسایی سیگنال های فرعی و در نتیجه بهبود عملکرد مدل نسبت به شبکه های عصبی منفرد در پیش بینی میزان رسوبات قابل حمل در سیلاب به وضوح قابل توجه است.