پیشپردازش پارامترهای ورودی به شبکهی عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی با استفاده از رگرسیون گام به گام و گاماتست بهمنظور تخمین تبخیر
نویسندگان
1 آبیاری و زهکشی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
3 مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد،
doi
چکیده
فرایند تبخیر بهعلت نیاز به فاکتورهای اقلیمی مختلف و اثر متقابل این فاکتورها بر یکدیگر،یک پدیدهیغیرخطی و پیچیده است. یکی از مراحل پیچیده در مدلسازی غیرخطی، پیشپردازش پارامترهای ورودی برای انتخاب ترکیبی مناسب از آنها است. پیشپردازش دادهها سبب کاهش مراحل سعی و خطا و شناخت مهمترین پارامترهای مؤثر بر پدیدهی مورد نظر بهمنظور مدلسازی با استفاده از روشهای هوشمند میشود. در این پژوهش از دو روش رگرسیون گام به گام (FS) و گاماتست (GT) برای پیشپردازش پارامترهای ورودی به شبکهی عصبی پرسپترون چندلایه و سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی برای تخمین تبخیر روزانهی ایستگاه هواشناسی شهرکرد استفاده شده است. برای ارزیابی تأثیرپیشپردازش پارامترهای ورودی با استفاده از معیارهای مختلف آماری سنجش خطا به مقایسهی چهار مدل ANN-FS، ANN-GT، ANFIS-FS و ANFIS-GT (با پارامترهای پیشپردازش شده) با یکدیگر و همچنین با مدلهای ANN و ANFISکه هیچگونه پیشپردازشی روی پارامترهای ورودی آنها انجام نشده است، پرداخته شد. نتایج نشان داد که هر شش مدل از دقت بالایی برای تخمین تبخیر روزانه برخوردار هستند و از میان شش مدل مزبور، مدل ANFIS-FS با مقدار ضریب تبیین (R2) 91/0 و جذر میانگین مربعات خطای (RMSE) 11/0 چه در مرحلهی آموزش و چه در مرحلهی آزمون، نسبت به مدلهای دیگر از دقت بالاتری برخوردار است. اگرچه در این پژوهش برتری مدلهای پیشپردازش ناچیز است اما توانایی مشخص نمودن ترتیب اهمیت پارامترهای ورودی، تعیین تعداد تقریباً 3720 دادهی معنیدار برای آموزش شبکه و یافتن بهترین ترکیب، آزمون گاماتست را میتواند بهعنوان ابزاری مفید برای پیشپردازش پارامترهای ورودی برای مدلسازی سریعتر تبخیر تبدیل کند.