مقایسه روشهای شبکه عصبی مصنوعی و آنالیز ابعادی در پیشبینی شیب شیروانی پایدارپایاب بندهای پارهسنگی

یکی از روشهای سازهای ارزان قیمت جهت کنترل جریانهای سیلابی احداث بندهای تأخیری پارهسنگی است. از آنجاییکه جریان در این سازهها ذاتاً غیر دارسی است و احتمال وقوع جریان همزمان روگذر و درونگذر نیز وجود دارد و در نتیجهی اندرکنش بین سنگها و سیال ممکن است سنگدانهها حرکت کننند و بند تخریب شود، طراحی این بندها مستلزم مطالعه کافی است. شبکه های عصبی مصنوعی از جمله روشهایی هستند که توانایی برآورد فرآیندهای پیچیده و غیرخطی را با دقت مناسبی دارند. اگر چه دقت پیشبینی آنها به نوع الگوریتمهای آموزش و یادگیری و تابع محرک مورد استفاده بستگی دارد. در این تحقیق به منظور پیشبینی شیب شیروانی پایاب مناسب برای طراحی بندهای پارهسنگی، مدل شبکه عصبی پرسپترن چند لایه با الگوریتم آموزشی و توابع آستانه متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین شیب شیروانی پایاب پیشبینی شده با شبکه عصبی با مقادیر بر آورد شده از آنالیز ابعادی و دادههای آزمایشگاهی مقایسه شد. نتایج نشان داد که مدل پرسپترون چند لایه با دو لایه مخفی و 1 نرون در هر لایه مخفی بهترین عملکرد را دارد. همچنین مشخص شد که شبکه ها با الگوریتمهای آموزشی گرادیان مزدوج گرادیان مزدوج پلاک – ریبر، گرادیان مزدوج فلچر پاول و گرادیان مزدوج مقیاس شده و – تابع محرک تانژانت سیگموئید در لایه مخفی و تابع محرک خطی در لایه خروجی بهترین عملکرد را دارند. با مقایسه مقادیر نظیر در شبکه عصبی مصنوعی و رابطه ارائه شده از طریق آنالیز ابعادی مشخص شد که هر دو روش شیب شیروانی پایاب را با دقت قابل قبولی پیشبینی میکنند اما دقت روش شبکه های عصبی مصنوعی بیشتر است. از این رو میتوان به منظور طراحی شیب شیروانی پایاب بندها از شبکه عصبی هم استفاده کرد

کلیدواژه ها:

سد پارهسنگی ، کنترل سیلاب ، شبکه عصبیمصنوعی ، شیب شیروانی پایدار و آنالیز ابعادی