تعداد نشریات | 23 |
تعداد شمارهها | 392 |
تعداد مقالات | 3,087 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,827,711 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 1,981,579 |
آنالیز حساسیت و برآورد ضریب دبی در سرریز های نیم دایره با استفاده از روش های یادگیری ماشین | ||
فناوری های پیشرفته در بهره وری آب | ||
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 25 تیر 1404 | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22126/atwe.2025.12271.1170 | ||
نویسندگان | ||
امل سواعدی؛ محمدرضا زایری* ؛ مهدی قمشی؛ مهدی دریائی | ||
گروه سازه های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران | ||
چکیده | ||
هدف: در این پژوهش، دو مدل یادگیری ماشین شامل ELM و XGBoost با رویکرد بهینهسازی بیزی و اعتبارسنجی با هدف پیشبینی ضریب دبی سرریزهای نیمدایرهای توسعه داده شدند. روش پژوهش: در پژوهش حاضر، با اتکا به مجموعه داده های متشکل از ۲۳۳ داده آزمایشگاهی از دو منبع پژوهشی، شامل پارامترهای هندسی تحت سه ارتفاع متفاوت برای سرریز (معادل 15، ۲۰، ۳۰ و ۴۰ سانتیمتر) و با چهار تعداد مختلف از سیکل هارمونیک و همچنین متغیرهای هیدرولیکی، به مدل سازی ضریب دبی پرداخته شده است. شش پارامترکلیدی در مدل XGBoost و دو پارامتر کلیدی در مدل ELM با استفاده از روش بیزی بهینه سازی شده است. یافته ها: نتایج نشان داد که مدل XGBoost با ضریب تعیین (R²) برابر با 99/0 در آموزش و 92/0 در آزمون عملکرد دقیقتری نسبت به مدل ELM با R² معادل 91/0 و 879/0 در مجموعههای مشابه داشته است. همچنین تحلیل حساسیت با بهرهگیری از روشهای سوبول، موریس، آنتروپی و SHAP، پارامتر HT/P یعنی نسبت هد هیدرولیکی به ارتفاع سرریز را بهعنوان مؤثرترین ورودی در پیشبینی ضریب دبی شناسایی کرد. همچنین تمام واریانس پاسخ مدل در روش آنالیز حساسیت سوبول را میتوان تنها با تغییر در این پارامتر توجیه کرد و تأثیر متقابل آن با سایر پارامترها بسیار ناچیز است. نتیجه گیری: نتایج حاصل از تمامی روشهای تحلیل حساسیت بر پایایی و دقت مدلهای توسعهیافته تأکید داشته و نشان میدهند که رویکرد ترکیبی یادگیری ماشین و بهینهسازی بیزی میتواند ابزاری توانمند برای مدلسازی جریان در پیشبینی ضریب دبی سرریزهای نیمدایرهای محسوب شود. | ||
کلیدواژهها | ||
ضریب دبی؛ مدل یادگیری افراطی (ELM)؛ الگوریتم XGBoost؛ تحلیل حساسیت؛ سرریز هارمونیک | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 5 |