مقایسه روش های شبکه های عصبی مصنوعی و رگرسیون فازی در تحلیل هیدرولیکی جریان از میان سدهای پاره سنگی

یکی از روش های ارزان قیمت کنترل سیلاب استفاده از سدهای پاره سنگی بدون هسته نفوذ ناپذیر است. این سدها از نوع سدهای تاخیری هستند و هیدروگراف سیل خروجی از آنها نسبت به هیدروگراف ورودی دارای نقطه اوج کمتری است. برای طراحی صحیح این سدها و استفاده از آنها برای کنترل سیلاب، شناخت هیدرولیک جریان، ضروری است. در این نوع سدها به علت این که خلل و فرج داخل آنها بزرگ و جریان به صورت آشفته است، قانون دارسی و سایر معادلات رایج مربوط به جریان آب از محیط متخلخل صادق نیست. در این تحقیق از دو روش رگرسیون فازی و شبکه های عصبی مصنوعی برای تحلیل هیدرولیکی جریان از میان سدهای پاره سنگی استفاده شده است. روش های متعددی برای رگرسیون فازی وجود دارد که در این تحقیق از روش رگرسیون فازی امکانی استفاده شده است. در این روش ضرایب معادله رگرسیون و خروجی آن به صورت اعداد فازی است و اساس کار آن، حداقل کردن میزان فازی بودن داده ها می باشد. مشخصات سد پاره سنگی، مشخصات کانال یا رودخانه پایین دست و دبی جریان به عنوان متغیرهای ورودی (متغیرهای مستقل) و ارتفاع آب در بالادست سد به عنوان متغیر خروجی (متغیر تابع) در هر دو روش می باشد. در روش شبکه های عصبی مصنوعی از یک شبکه چند لایه ای پرسپترون استفاده شده است. نرونهای لایه ورودی، همان متغیرهای مستقل و نرون لایه خروجی، متغیر تابع می باشد. در این تحقیق، این شبکه با سه لایه مخفی بهترین نتایج را به دست داد. با استفاده از داده های آزمایشگاهی میزان خطای روش های رگرسیون فازی و شبکه های عصبی مصنوعی در تعیین ارتفاع آب در بالادست سد آزمایشگاهی به ترتیب 3/2 و 9/0 سانتی متر به دست آمد.