برآورد کل بار رسوبی کف در آبراهه ها براساس مدل رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) و الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات (PSO)

پایان نامه برآورد کل بار رسوبی کف در آبراهه¬ها براساس مدل رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) و الگوریتم بهینه¬سازی اجتماع ذرات (PSO)
رشته : ارشد عمران –سازه های هیدرولیکی
فرمت : word

چکیده :
اﻧﺘﻘﺎل رﺳﻮب و رﺳﻮبﮔﺬاری، ﭘـﻲآﻣـﺪﻫﺎﻳﻲ ﭼـﻮن اﻳﺠـﺎد ﺟﺰاﻳـﺮ رﺳـﻮﺑﻲ در ﻣـﺴﻴﺮ رودﺧﺎﻧﻪ و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻛﺎﻫﺶ ﻇﺮﻓﻴﺖ اﻧﺘﻘﺎل ﺟﺮﻳﺎنﻫﺎی ﺳﻴﻼﺑﻲ، ﺧﻮردﮔﻲ ﺗﺄﺳﻴﺴﺎت ﺳـﺎزهﻫـﺎی رودﺧﺎﻧـﻪای و ﻣﺸﻜﻼت دﻳﮕﺮ را درﺑﺮ دارد. همچنین رسوبات معلق کیفیت آب را برای مصارف بشری تحت تأثیر قرار می¬دهد. ﺑﻨـﺎﺑﺮاﻳﻦ، در ﻫﻴـﺪروﻟﻴﻚ رودﺧﺎﻧـﻪ و ژﺋﻮﻣﻮرﻓﻮﻟﻮژی آن، ﺑﺮرﺳﻲ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺣﻤﻞ رﺳﻮب ﺟﺮﻳﺎن و ﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢ اﻧﺘﻘﺎل رﺳـﻮب از اﻫﻤﻴـﺖ وﻳـﮋه¬ای ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ. رویکردهای متداول اغلب بر پایه فرضیات ایده¬آل بوده و قادر به ارائه نتایج قابل قبولی از برآورد نرخ انتقال رسوبات بستر نیستند. در این پایان¬نامه کوشش بر این است که یک روش جامع و دقیق را با بهره¬گیری از دانش هوش مصنوعی بر روی مسائل پیش¬بینی و برآورد رسوب پیاده کرد. از دو روش به نام¬های حداقل مربعات رگرسیون بردار پشتیبان و الگوریتم بهینه¬سازی اجتماع ذرات بهره جسته تا بتوان نرخ انتقال رسوبات بستر در آبراهه¬ها را با دقت به مراتب بالاتری نسبت به روش¬های متداولی از قبیل روش ایکرز و وایت، انجلاند و هانزن، گراف و یانگ تخمین زد. رویکرد ماشین بردار پشتیبان بر مبنای تئوری بهینه¬سازی مقید بوده و از اصل کمینه¬سازی خطای ساختاری استفاده کرده که منجر به یک جواب بهینه کلی می¬گردد. الگوریتم بهینه¬سازی اجتماع ذرات در مقوله روش¬های فراکاوشی جای داشته و از نظم موجود در رفتار جمعی پرندگان جهت جست¬وجوی غذا ایده گرفته شده است. نتایج حاصل از پیاده¬سازی مدل حداقل مربعات رگرسیون بردار پشتیبان بر روی مجموعه¬¬ای از داده¬های آزمایشگاهی و میدانی در مقایسه با رویکردهای متداول به مراتب بهتر بوده است. سپس جهت بهبود بهتر مدل، متغیرهای ورودی به صورت لگاریتمی مقیاس شدند و از بروز مقادیر غلظت منفی در مدل جلوگیری به عمل آمد و نتایج نیز نسبتاً مورد بهبود واقع شدند. نتایج حاصل از الگوریتم بهینه¬سازی اجتماع ذرات به نسبت رویکردهای متداول رضایت ¬بخش بوده ولی عملکرد مدل حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان رضایت بخش¬تر است و رگرسیون بردار پشتیبان می¬تواند یک روش جامع و دقیق را در جهت شبیه سازی نرخ انتقال رسوبات بستر ارائه دهد.