تخمين فشار ديناميكي در جام‌ پرتابي با استفاده از روش‌هاي ماشين يادگيري سريع (ELM )، ماشين بردار پشتيبان(SVM) ، روش گروهي مدل سازي داده ها (GMDH)، سيستم استنتاج فازي (ANFIS)

كارشناسي ارشد

پرتاب‌كننده‌هاي جامي در زمره يكي از رايج‌ترين و مطمئن‌ترين و در اغلب موارد اقتصادي‌ترين انواع سيستم‌هاي مستهلك كننده انرژي در پايانه مجاري تخليه سيلاب سدهاي بزرگ مي‌باشد. مطالعه در مورد جام‌هاي پرتابي بسيار وسيع است و با توجه به كارهاي انجام‌شده در اين زمينه تحقيقات جامعي مشتمل بر نوسانات فشار در جام پرتابي باشد صورت نگرفته است. به علت تصادفي بودن ماهيت نوسانات فشار، ارائه تابع تحليلي براي تشريح اين پديده امكان‌پذير نيست، اما با ارائه روابطي براي الگوي توزيع نوسانات فشار مي‌توان خصوصيات اين پديده را مورد تحليل و بررسي قرارداد. برآورد دقيق‌تر توزيع فشار در طول جام براي طراحي حائز اهميت است. بر اين اساس امروزه با افزايش قابل‌توجه سرعت محاسبات، روش‌هاي جديدي با عنوان سيستم‌هاي هوشمند جهت مدل‌سازي فرايندهاي هيدروليكي و هيدرولوژيكي ارائه‌شده است. در اين پژوهش نيز به بررسي چهار روش ماشين يادگيري افراطي (ELM)، ماشين بردار پشتيبان (SVM)، سيستم استنتاج عصبي-فازي تطبيقي (Anfis) و روش دسته‌بندي گروهي داده‌ها (GMDH) براي توزيع دقيق‌تر فشار ديناميكي در سطح جام پرتابي كه بر روي پنج مدل جام پرتابي مختلف در مقياس‌هاي آزمايشگاهي، صورت گرفته است، پرداخته مي‌شود. سپس نتايج حاصل‌شده از اين روش‌ها با استفاده از پارامترهاي آماري مختلف با يكديگر و با روابط تجربي مقايسه شده است. درنهايت مقايسه‌ي روش‌هاي محاسبات نرم و روابط ارائه‌شده نشان داد كه مدل‌هاي ELM، SVM و Anfis دقت بالايي در تخمين فشار ديناميكي دارند؛ و بهترين عملكرد با توجه به شاخص‌هاي آماري متعلق به روش SVM مي‌باشد؛ كه مقايسه‌ي اين روش نسبت به سه روش عددي تجربي و رگرسيون غيرخطي نشان داده كه اين روش نسبت به رابطه عددي باعث كاهش شاخص پراكندگي به ميزان 60% و نيز كاهش 50% پارامتر ميانگين مطلق خطا، شده است. همچنين رابطه SVM نسبت به رابطه‌ي تجربي شاخص پراكندگي را به مقدار 66% كاهش و باعث كاهش 50% پارامتر ميانگين مطلق خطا، شده است. در ادامه رابطه SVM نيز نسبت به رابطه‌ي رگرسيون غيرخطي داراي شاخص پراكندگي به 63% كاهش و نيز كاهش 47% پارامتر ميانگين مطلق خطا، شده است.

211249

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر حامد سركرده

مهندسي عمران گرايش آب و سازه‌هاي هيدروليكي

دكتر ابراهيم جباري