پیش بینی میان مدت تقاضای آب شهری با استفاده از شبکه های عصبی مبتنی بر الگوریتم های تکاملی (مطالعه موردی: شهرستان صوفیان)

سال انتشار: 1396
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 362

فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IDJ-11-3_007

تاریخ نمایه سازی: 25 اردیبهشت 1400

چکیده مقاله:

پیش­بینی تقاضای آب در سیستم­های آب­رسانی به منظور مدیریت صحیح منابع آب و توزیع آن امری ضروری است. با توجه به روند پرنوسان و غیرخطی مصرف آب و متغیرهای موثر بر آن، استفاده از مدل­های غیرخطی مانند شبکه­های عصبی در این زمینه توفیق بیش­تری داشته­اند. از طرفی این مدل­ها دارای نقاط ضعفی مانند نیاز به داده­های آموزشی فراوان و ضعف در یافتن نقاط بهینه سراسری می­باشند. در این مطالعه با ادغام شبکه عصبی چند لایه با الگوریتم­های تکاملی PSO و ICA، علاوه بر رفع نقایص مذکور، اقدام به آموزش شبکه و پیش­بینی روزانه مصرف آب در شهرستان صوفیان بر اساس پارامترهای هواشناسی شده است. مقایسه نتایج شبکه ترکیب شده با الگوریتم­های PSO و ICA با شبکه­ای که توسط الگوریتم کلاسیک LM آموزش دیده، نشان می­دهد که شبکه­های ترکیبی عملکرد بهتری داشته و در این بین، شبکه عصبی ترکیبی با PSO، با ضریب همبستگی ۹۸/۰ در هر یک از فصول گرم و سرد سال، دقت بالاتری نسبت به سایر شبکه­ها دارد. همچنین پیش­بینی تقاضای آب با استفاده از مدل ترکیبی طراحی شده، با چشم­انداز ۱۰ ساله، نشان می­دهد که تقاضای آب در این شهرستان در سال ۱۴۰۴ حدود ۴۰% افزایش خواهد یافت.

نویسندگان

نازیلا کاردان

گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

یوسف حسن زاده

استاد گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

حامد رضوی نژاد

دانشجوی دکتری سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • تابش،م.، دینی،م.، خوش­خلق،ع.ج.، زهرایی،ب. ۱۳۸۷. برآورد مصرف روزانه آب تهران ...
  • سهرابی وفا،ح.، نوری،ف و عبادی،م. ۱۳۹۲. پیش­بینی تقاضای انرژی با ...
  • Adamowski,J. ۲۰۰۸. Peak daily water demand forecast modeling using artificial ...
  • Adamowski,J., Chan,H., Prasher,S., Ozga-Zielinski,B and Sliusarieva,A. ۲۰۱۲. Comparison of multiple ...
  • Ahmadi,M.A. ۲۰۱۱. Prediction of Asphatene precipitation using artificial neural network ...
  • Almutaz,I., Ajbar,A., Khalid,Y and Ali,E. ۲۰۱۲a. A probabilistic forecast of ...
  • Almutaz,I., Ajbar,A., Khalid,Y and Ali,E. ۲۰۱۲b. Determinants of residential water ...
  • Al-Zahrani,M and Abo-Monasar,A. ۲۰۱۵. Urban residential water demand prediction based ...
  • Atashpaz-Gargari,E and Lucas,C. ۲۰۰۷. Imperialist competitive algorithm: an algorithm for ...
  • Babel,M.S and Shinde,R.V. ۲۰۱۱. Identifying prominent explanatory variables for Water ...
  • Bakker,M., Van Duist,H., Van Schagen,K., Vreeburg,J and Rietveld,L. ۲۰۱۴. Improving ...
  • Chau,K.W. ۲۰۰۶. Particle swarm optimization training algorithm for ANNs in ...
  • Chen,X. ۲۰۰۹. Prediction of urban water demand based on GA-SVM. ...
  • Ghiassi,G.A., Zimbra,D.K.B and Saidane,H.C. ۲۰۰۸. Urban water demand forecasting with ...
  • Hornik,K. ۱۹۹۱. Approximation capabilities of multilayer feedforward networks. Journal of ...
  • Kennedy,J and Eberhart,R. ۱۹۹۵. Particle swarm optimization. In: IEEE International ...
  • Kennedy,J and Mendes,R. ۲۰۰۲. Population structure and particle swarm performance. ...
  • Kim,J.H., Hwang,S.H and Shin,H.S. ۲۰۰۱. A neuro-genetic approach for daily ...
  • Kuok,K.K., Harun,S and Shamsuddin,S.M. ۲۰۱۰. Particle swarm optimization feed forward ...
  • Levenberg,k. ۱۹۴۴. A method for solution of certain non-linear problems ...
  • Lourakis,M. ۲۰۰۵. A brief description of the Levenberg-Marquardt algorithm implemented ...
  • Marquardt,D. ۱۹۶۳. An algorithm for least-squares estimation of nonlinear parameters. ...
  • McCulloch,W.S and Pitts,W. ۱۹۴۳. A logic calculus of the ideas ...
  • McClelland,J.L., Rumelhart,D.E and Hinton,G.E. ۱۹۸۶. The appeal of distributed processing. ...
  • Msiza,I.S., Nelwamondo,F.V and Marwala,T. ۲۰۰۷. Water demand forecasting using multi-layer ...
  • Sozen,A and Arcaklioglu,E. ۲۰۰۷. Prospects for Future Projections of the ...
  • Tabesh,M., Goosheh,S and Yazdanpanah,M.J. ۲۰۰۶. Short term water demand forecasting ...
  • Tabesh,M and Dini,M. ۲۰۰۸. Fuzzy and neuro- fuzzy models for ...
  • Zhang,G., Patuwo,B.E and Hu,M. ۱۹۹۸. Forecasting with artificial neural network: ...
  • نمایش کامل مراجع