تعیین ارتفاع موج شاخص در بندر انزلی با بکارگیری روش‌های مبتنی بر هوش‌مصنوعی (GEP, SVM) و مقایسه نتایج با مدل سوان

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

4 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22075/jme.2025.36155.2772
چکیده

ارتفاع موج شاخص در طراحی و تحلیل سازه‌های دریایی و بهره برداری از آنها پارامتر بسیار با اهمیتی می‌باشد در نتیجه پیش‌بینی این پارامتر کمک شایانی به بهبود طراحی و آنالیز سازه‌های دریایی می‌نماید. مدل‌ها و روش‌های متعددی برای پیش‌بینی ارتفاع موج شاخص از جمله روش‌های تجربی، نیمه تجربی و عددی ابداع شده است. در پژوهش حاضر، مدل سوان برای آب‌های کم عمق و نیمه عمیق ساحلی توسعه داده شده است. داده‌های سرعت باد به‌عنوان ورودی مدل‌ها در نظر گرفته شده است. برای محاسبه و پیش‌بینی ارتفاع موج شاخص، سه مدل سوان، مدل ماشین بردار پشتیبان و مدل برنامه‌نویسی بیان ژن در منطقه انزلی به‌کار گرفته شده است. بدین منظور از اطلاعات میدانی باد و موج ثبت شده بویه انزلی در بازه زمانی مشخصی استفاده گردیده است. پس از اجرای مدلها و رسم نمودارهای مربوطه، میزان خطای هر مدل محاسبه شده است. با توجه به معیارهای آماری ارزیابی نتیجه گرفته شد که روند کلی ارتفاع موج شاخص حاصل از هر سه مدل با مقادیر واقعی ثبت شده بویه تطابق قابل‌قبولی دارند. همچنین دو مدل ماشین بردار پشتیبان و مدل برنامه‌نویسی بیان ژن توانستند با دقت بالایی ارتفاع موج شاخص را پیش‌بینی نمایند. مقایسه نتایج حاصل از مدل‌ها نشان داد که مدل ماشین بردار پشتیبان با توجه به شاخص‌های آماری (Bias = 0.13)، (RSME = 0.198)، (CC = 0.981) و (CV = 0.147) نسبت به مدل برنامه‌نویسی بیان ژن، با دقت بیشتری پارامتر هدف را تخمین زده است. هر دو مدل در شبیه‌سازی مقادیر اوج دقت کمتری داشته‌اند.