ارزیابی عملکرد شبکههای عصبی مصنوعی با تلفیق الگوریتم ژنتیک در برآورد سرعت نفوذ آب به خاک (مطالعه موردی: منطقه خداآفرین استان آذربایجان شرقی) | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| مقاله 8، دوره 50، شماره 5، مهر 1398، صفحه 1127-1139 اصل مقاله (1.08 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2018.264020.667994 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد صادق علیائی* 1؛ علی باریکلو2؛ مسلم ثروتی3 | ||
| 1عضو هیات علمی وزارت علوم، تحقیقات و فناوری ( معاونت پژوهش و فناوری) | ||
| 2دانشآموخته کارشناسی ارشد علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران | ||
| 3استادیار مرکزآموزش عالی شهید باکری میاندوآب، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
| چکیده | ||
| نفوذ، نقش حیاتی را در چرخه هیدرولوژیکی با میزان پراکندگی آب به اجزای سطحی و زیرسطحی ایفا میکند. اندازهگیری مستقیم سرعت نفوذ، معمولاً کاربر، هزینهبر و وقتگیر هستند. شبکه عصبی مصنوعی، برنامهریزی بیان ژن و الگوریتم ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی-الگوریتم ژنتیک بهعنوان روشهای غیرمستقیم برای تخمین نفوذ آب به خاک استفاده شدند. هدف از این مطالعه، توسعه یک مدل مناسب برای تخمین نفوذ آب به خاک با استفاده از استوانه مضاعف در 88 نقطه از منطقه خدآفرین استان آذربایجان شرقی میباشد. آنالیز همبستگی پیرسون نشان داد که از بین ویژگیهای خاکی، شن، سیلت، تخلخل کل و کربن آلی بیشترین همبستگی را با نفوذ آب به خاک دارند. مقادیر ضریب تبیین و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده برای مدل شبکههای عصبی مصنوعی و برنامهریزی بیان ژن بهترتیب برابر 88/0، 9/7 و 75/0، 3/11 محاسبه شد که هر دو روش در ارزیابی حداقل و حداکثر مقادیر نفوذ آب به خاک از دقت کافی برخوردار نبودند. در روش شبکههای عصبی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک از توابع تانژانت سیگموئیدی در لایه میانی و محرک خطی در لایه خروجی با 5 نرون در لایه فعال استفاده شد. این مدل از دقت و صحت بیشتری نسبت به مدل شبکههای عصبی مصنوعی و برنامهریزی بیان ژن برخوردار میباشد، بهطوریکه مقادیر R2 و NRMSE برای مدل ترکیبی عصبی- ژنتیک بهترتیب برابر 93/0 و 1/6 درصد بود. نهایتاً الگوریتم ژنتیک با بهینهسازی اوزان شبکههای عصبی باعث بهبود مدلسازی شد، لذا این روش بهعنوان روش کارا در تخمین نفوذ آب به خاک معرفی میگردد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| برنامهریزی بیان ژن؛ شبکههای عصبی مصنوعی؛ الگوریتم تلفیقی؛ ویژگیهای زودیافت | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 957 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 817 |
||