بررسی و مقایسه عملکرد سه روش داده کاوی ANN، GEP وRF در تخمین ضریب دبی جریان در سرریزهای لبهپهن با مقطع طولی ذوزنقهای
نویسندگان
1 دانشگاه تبریز، گروه مهندسی آب
2 دانشجوی دکتری - گروه علوم و مهندسی آب- دانشگاه تبریز
3 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
doi
10.22125/iwe.2023.173240چکیده
تعیین دقیق ضریب دبی نقش بسیار مهمی را در برآورد مقدار جریان از روی سرریزها دارد. لذا تخمین آن با روشهای دقیق مهم میباشد. هدف از این تحقیق، مدلسازی و تخمین ضریب دبی در سرریزهای لبهپهن با مقطع طولی ذوزنقهای میباشد. برای این منظور پس از شبیهسازی عددی جریان با نرمافزار ANSYS FLUENT و استخراج نتایج، از سه مدل هوشمند ANN(MLP) ، GEP و RF در تخمین ضریب دبی استفاده شد و نتایج آنها مورد مقایسه قرار گرفت. ارزیابی نتایج با استفاده از معیارهای آماری R2، RMSE و KGE و همچنین دیاگرامهای گرافیکی انجام گردید. مقادیر معیارهای آماری R2، RMSE وKGE به ترتیب 906/0، 016/0 و 927/0 برای مدل ANN(MLP) 790/0، 025/0و780/0 برای مدل GEP و 898/0، 013/0 و 841/0 برای مدل RF به دست آمد. نتایج معیارهای آماری، برتری ANN(MLP) نسبت به سایر روشها را نشان میدهد. محدوده درصد خطای نسبی (RE%) برای مدل برتر کمتر از حدود حاصل گردید. دیاگرام ویولنی نشان داد که توزیع احتمال دادههای تخمینی با مدل ANN(MLP)با دادههای حاصل از شبیهسازی عددی به روش حجم محدود تطابق بسیار نزدیک و مشابهی دارد. همچنین نمودار تابع چگالی احتمال باقیماندهها در مدل ANN(MLP) نسبت به سایر مدلهای مورد بررسی در تحقیق حاضر به توزیع نرمال نزدیکتر میباشد.