روش برنامهنویسی ژنتیک (GP) در پیشبینی میزان مصرف آب شهری (مطالعه موردی: شهر نجف آباد)
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب، گروه عمران، دانشکده مهندسی عمران حمل و نقل، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
2 دانشیار، گروه عمران، دانشکده مهندسی عمران حمل و نقل، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
doi
10.22067/jwsd.v10i3.2306-1251چکیده
ارتقا سطح کیفی زندگی ساکنین شهرها به بهرهمندی از زیرساخت شهری با کیفیت بالا، به منظور برآورده کردن نیازهای روزانه وابسته است. شبکه آبرسانی شهری یکی از اساسیترین زیرساختهای شهری است که طراحی و سرویسدهی مطلوب آن در طول دوره طرح ضروری است. ازاین رو تعیین میزان واقعی مصرف و پیشبینی آن در آینده اهیمت دارد. به این منظور در این تحقیق، از یک روش بر مبنای هوش مصنوعی، روش برنامهنویسی ژنتیک (GP) و همچنین روش دادهکاوی ضریب همبستگی پیرسون استفاده شده است. روشهای دادهکاوی بر روی بانک داده شامل دادههای روزانه دما، بارش، رطوبت و مقدار آب تولیدی روزانه برای شهر نجفآباد در اصفهان از ابتدای سال 1394 تا انتهای سال 1398اعمال و بهترین ترکیب از دادههای ورودی انتخاب شده است. دادههای منتخب به عنوان بردارهای ورودی برای مدلهای پیشنهادی بر مبنای روش GP اعمال و مقدار آب تولیدی روزانه (نشاندهنده آب مصرفی کل)شهر نجف آباد پیشبینی شده است. نتایج به دست آمده با نتایج مدلهایی بر مبنای شبکه عصبی مصنوعی (ANN) مقایسه شده است. برای بررسی عملکرد مدلها، شاخصهای آماری R²، RMSE و NSE محاسبه شده است. مقایسه نتایج نشاندهنده عملکرد قابل قبول مدلهای پیشنهادی بر مبنای GP میباشد. به عبارت دیگر، مقدار شاخصهای آماری RMSE و NSE و R² و MAPE برای دادههای آموزش در بهترین مدل GP بهترتیب برابر با MCM 3262/59 و 0/80 و 0/80 و 5/38 درصد و برای دادههای آزمایش به ترتیب برابر با 3507/68 MCM و 78/78 و 0/0 و 6/67 درصد میباشد.