به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « پرسپترون چند لایه » در نشریات گروه « کشاورزی »

  • صابر حیدری*، سید علی غفاری نژاد، جواد سرحدی، مهری شریف

    هدف از این پژوهش ارزیابی رابطه بین آهن موجود در برگ با برخی ویژگی های زودیافت خاک در باغات مرکبات منطقه جنوب استان کرمان به وسیله روش های مدل سازی شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون گام به گام بود. به همین منظور 40 باغ بارده از کل منطقه انتخاب شده و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و آهن موجود در برگ گیاه اندازه گیری شد. با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و مدل های مختلف با داده های متفاوت از ویژگی های خاک به عنوان ورودی و آهن برگ به عنوان خروجی، توانایی این مدل ها در پیش-بینی غلظت آهن برگ مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج مدل سازی نشان داد شبکه عصبی مصنوعی با متغییرهای کربن آلی، پ هاش، رس، فسفر، درصد مواد خنثی شونده و هدایت الکتریکی با ضرایب تبیین 86/0 و 81/0 و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) 60/14 و 13/20 میلی گرم بر کیلوگرم برای داده های آموزش و آزمون بهترین در برآورد آهن برگ بود. مقایسه مدل های رگرسیون و شبکه عصبی در داده های آزمون نشان داد که شبکه عصبی دقت بالاتری با ضریب تبیین 81/0 نسبت به رگرسیون گام به گام با ضریب تبیین 2/0 داشت. همچنین مقدار RMSE شبکه عصبی نیز بهبود بهتری داشته و از 72/27 میلی گرم بر کیلوگرم در مدل رگرسیون گام به گام به 13/20 میلی گرم بر کیلوگرم در شبکه عصبی رسید. شبکه عصبی مصنوعی بر اساس ویژگی های زودیافت خاک قادر به پیش بینی آهن موجود در برگ گیاه بوده اند به گونه ای که با انتخاب کربن آلی به عنوان ورودی اولین مدل تا در بهترین مدل با انتخاب کربن آلی، پ هاش، رس، فسفر، درصد مواد خنثی شونده و هدایت الکتریکی، دقت مدل افزایش یافت.

    کلید واژگان: پرسپترون چند لایه, رگرسیون گام به گام, ماده آلی خاک, مرکبات}
    Saber Heidari *, Seyed Ali Ghaffari Nejad, Javad Sarhadi, Mehri Sharif

    This study was conducted to evaluate the relationship between leaf iron and some easily-available soil properties in citrus orchards in the southern region of Kerman province by artificial neural network modeling and stepwise regression. For this purpose, 40 orchards were selected from the study area and the physical and chemical properties of soil and iron in the plant leaves were measured. Using artificial neural network in different models with different data from soil properties as input and leaf iron as output, the ability of these models to predict leaf iron concentration was evaluated. The results showed artificial neural network with variables of organic carbon, pH, clay, phosphorus, TNV and electrical conductivity with explanation coefficient of 0.86 and 0.81 and root mean square error (RMSE) of 14.60 and 20.13 mg.kg-1 for data Training and testing were the best models in estimating leaf iron. Comparison of regression and neural network models in the test data showed that the neural network had a higher accuracy with an explanation coefficient of 0.81 than stepwise regression with an explanation coefficient of 0.2. The amount of RMSE in the neural network also improved and increased from 27.72 mg.kg-1 in the stepwise regression model to 20.13 mg.kg-1 in the neural network. Artificial neural networks have been able to predict the iron in plant leaves based on the easily-available properties of the soil, so that by choosing organic carbon as the input of the first model to the best model by selecting organic carbon, pH, clay, phosphorus, TNV and electrical conductivity, model accuracy increased.

    Keywords: citrus, Multilayer Perceptron, soil organic matter, Stepwise regression}
  • نازنین خاکی پور *، مهتاب پاینده

    هدف از این تحقیق، پیش بینی نسبت و تولید اسانس بابونه با استفاده از یک سیستم شبکه عصبی مصنوعی متکی بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاص خاک بود. سایت های مختلف کشت بابونه مورد بررسی قرار گرفت و 100 نمونه خاک به گلخانه منتقل شد. pH، EC، K، OM (ماده آلی)، CCE (معادل کربنات کلسیم) و میزان رس در خاک ها از 8.75 تا 7.94، 1.6 تا 1.0، 381 تا 135، 2.30 تا 0.22، 69 تا 16، و 6.5 متغیر بود. به ترتیب به 32.0 رسید. پارامترهای رشد، درصد اسانس و عملکرد اندازه گیری شد. مدل سازی شبکه عصبی مصنوعی با هدف پیش بینی غلظت و عملکرد اسانس با استفاده از سه مجموعه از ویژگی های خاک به عنوان پیش بینی کننده انجام شد: نیتروژن (N)، فسفر (P)، پتاسیم (K)، و خاک رس. pH، EC، مواد آلی (OM) و خاک رس. CCE، خاک رس، سیلت، ماسه، N، P، K، OM، pH و EC. در نتیجه، سه تابع انتقال (PTF) با استفاده از پرسپترون چند لایه (MLP) با الگوریتم آموزشی Levenberg-Marquardt برای تخمین محتوای اسانس بابونه فرموله شد. ارزیابی نتایج نشان داد که PTF سوم (PTF3) که با استفاده از تمامی متغیرهای مستقل توسعه یافته است، بالاترین دقت و پایایی را از خود نشان می دهد. علاوه بر این، یافته ها امکان پیش بینی غلظت و عملکرد اسانس بابونه را بر اساس ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک پیشنهاد کرد. این پیامدهای قابل توجهی برای ارزیابی تناسب زمین، شناسایی مناطق مساعد برای کشت بابونه و برنامه ریزی برای بازده اسانس دارد.

    کلید واژگان: نیتروژن, شبکه عصبی مصنوعی (ANN), معادل کربنات کلسیم (CCE), پرسپترون چند لایه}
    Nazanin Khakipour *, Mahtab Payandeh

    The aim of this research was to forecast the proportion and production of chamomile essential oils by employing an artificial neural network system reliant on specific soil physicochemical characteristics. Various chamomile cultivation sites were explored, and 100 soil samples were transported to the greenhouse. The pH, EC, K, OM (organic matter), CCE (calcium carbonate equivalent), and clay content in the soils ranged from 8.75 to 7.94, 1.6 to 1.0, 381 to 135, 2.30 to 0.22, 69 to 16, and 55.6 to 32.0, respectively. Growth parameters, essential oil percentage, and yield were measured. The artificial neural network modeling aimed to predict essential oil concentration and yield using three sets of soil properties as predictors: Nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), and clay; pH, EC, organic matter (OM), and clay; CCE, clay, silt, sand, N, P, K, OM, pH, and EC. Consequently, three pedotransfer functions (PTFs) were formulated using the multi-layer perceptron (MLP) with the Levenberg-Marquardt training algorithm to estimate chamomile essential oil content. The evaluation of results indicated that the third PTF (PTF3), developed using all independent variables, exhibited the highest accuracy and reliability. Furthermore, the findings suggested the feasibility of predicting chamomile essential oil concentration and yield based on soil physicochemical properties. This has significant implications for land suitability assessments, identifying areas conducive to chamomile cultivation, and planning for essential oil yields.

    Keywords: Artificial Neural Network (ANN), Calcium Carbonate Equivalent (CCE), Multilayer Perceptron, Nitrogen}
  • علی شکروند شکیبا*، اکبر رستم پور هفتخوانی، مهدی کلاگر، کیومرث سفیدی، مجید صفاری

    با توجه به اهمیت اندازه گیری حجم و امکان فروش درختان به شکل سرپا و همچنین هزینه بر و زمان بر بودن اندازه گیری حجم واقعی درختان، برای یافتن روشی جایگزین که از لحاظ زمان و هزینه به صرفه تر باشد، این مطالعه با هدف پیش بینی حجم سرپای درختان صنوبر (Populus deltoids) با روش شبکه عصبی مصنوعی (ANN)  برای مدیریت برداشت و فروش، پیش بینی شد. در این مطالعه قطر و ارتفاع تعداد 416 اصله درخت با انتخاب تصادفی از دامنه های قطری 10 تا 15، 15 تا 20، 20 تا 25، 25 تا 30، 30 تا 35، 35 تا 40، 40 تا 45 و 45 تا50 (سانتی متر) اندازه گیری شد. سپس حجم سرپای آن ها با مدل تک لایه شبکه عصبی مصنوعی پیش بینی شد. در این مطالعه شاخص های پیش بینی کننده قطر و ارتفاع برابر سینه به عنوان داده ورودی و حجم سرپای درختان به عنوان داده خروجی در نظر گرفته شد. تعداد لایه های ورودی، مخفی و خروجی همگی یک و تعداد نورون های لایه مخفی بر حسب آزمون و خطا 10 در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که مدل ساده شبکه عصبی مصنوعی با شاخص پیش بینی کننده قطر با MAPE، R2 ،R، MSE، RMSE  به ترتیب 10/22، 0/9785، 0/99، 0/072 و 0/269 و با شاخص ارتفاع با MAPE، R2 ،R، MSE، RMSE  به ترتیب 35/43، 0/8004، 0/89، 0/674 و 0/821 حجم را پیش بینی کرد. مدل ساده به دلیل سهولت انجام کار و به عنوان بهترین مدل پیشنهاد شدند.

    کلید واژگان: بهره برداری جنگل, پرسپترون تک لایه, جنگل دست کاشت, زراعت چوب}
    Ali Shokrvand Shakiba *, Akbar Rostampour Haftkhani, Mehdi Kalagar, Kiomars Sefidi, Majid Saffari

    Given the importance of measuring tree volume and the potential for selling standing trees, as well as the time-consuming and costly nature of measuring the actual volume of trees, this study aimed to find an alternative method that is more economical in terms of time and cost for predicting the standing volume of poplars (Populus deltoids) using an artificial neural network (ANN) method for harvesting and sales management. In this study, the diameters and heights of 416 randomly selected trees were measured. The tree diameters ranged from 10 to 15, 15 to 20, 20 to 25, 25 to 30, 30 to 35, 35 to 40, 40 to 45, and 45 to 50 centimeters. Their standing volumes were then predicted using both simple and multiple ANN models. In this study, diameter at breast height and height were considered predictor indices for the input data, while the standing volume of the tree was the output data. The number of input, hidden, and output layers was kept uniform at one layer. The number of hidden layer neurons was determined to be 10 using trial and error. The results showed that the simple ANN model using the diameter index yielded MAPE and R-squared values of 10.22 and 0.9785, respectively, while the model using the height index produced MAPE and R-squared values of 35.43 and 0.8004, respectively. Due to the simple model's ability to predict volume with an error of approximately 10% using the diameter predictor, the simple model with the diameter index was suggested as the best model overall, considering its ease of implementation and superior accuracy.

    Keywords: Forest exploitation, Hand-planted forest, Onelayer perceptron, Wood cultivation}
  • حنانه سادات سادات موسوی، علی جهانی، افشین دانه کار*، وحید اعتماد، فرنوش عطارصحراگرد
    پوشش گیاهی در حفظ تعادل اکوسیستم ها نقش مهمی ایفا می کند و به عنوان یک شاخص با اهمیت در ارزیابی اکوسیستم های خشکی به شمار می آید. انبوهی پوشش گیاهی به عنوان یکی از خصوصیات مهم برای ارزیابی رستنی ها مورد بررسی قرار می گیرد. تغییرات پوشش گیاهی سبب به وجود آمدن بی نظمی در اکوسیستم شده و به عنوان یک محرک در تغییر ترکیب گونه ها و شرایط زیستگاهی عمل می کند. پژوهش حاضر با هدف مدل سازی اثر عوامل محیطی بر انبوهی پوشش گیاهی با کمک شبکه عصبی مصنوعی و تعیین اثرگذارترین متغیرهای اکولوژیک و انسانی بر انبوهی در منطقه حفاظت شده البرز مرکزی تحت مدیریت استان البرز انجام شد. بدین منظور پس از تشکیل واحدهای همگن اکولوژیک، تعداد 101 قطعه نمونه مربعی شکل به ابعاد 2 در 2 متر، نمونه گیاهی و 101 نمونه خاک در این واحدها برداشت و آنالیزهای مربوط به خاک و پوشش گیاهی بر روی آن ها انجام گرفت. مدل سازی با استفاده از روش پرسپترون چند لایه انجام شد، داده های ورودی شامل متغیرهای فیزیکی و شیمیایی خاک، متغیرهای فیزیوگرافی (براساس نقشه های طرح مدیریت) و متغیرهای مربوط به عوامل انسانی (براساس نقشه فاصله اقلیدسی از نقاط نمونه برداری) بود. با توجه به مقادیر ضریب تبیین در سه دسته داده آموزش، اعتبارسنجی و آزمون برابر با 0/86، 0/79 و 0/81، ساختار بهینه مدل برای انبوهی پوشش گیاهی با ساختار 1-19-18 (18 متغیر ورودی، 19 نورون در لایه پنهان و یک متغیر خروجی) انتخاب شد. براساس نتایج آنالیز حساسیت، متغیرهای شیب، درصد ماده آلی و ارتفاع، اثرگذارترین متغیرها بر انبوهی پوشش گیاهی در محدوده مورد مطالعه شناسایی شد. مدل ارایه شده در این پژوهش به عنوان سیستم پشتیبان تصمیم گیری در ارزیابی اثرات فعالیت های انسان بر انبوهی پوشش گیاهی در مناطق تحت حفاظت کاربرد دارد و امکان پیش بینی میزان اثرات مذکور را بر انبوهی پوشش گیاهی در این مناطق فراهم می کند.
    کلید واژگان: پرسپترون چند لایه, پوشش گیاهی, شبکه عصبی مصنوعی, عوامل محیطی}
    Hannaneh Sadat Sadat Mousavi, Ali Jahani, Afshin Danehkar *, Vahid Etemad, Farnoush Attar Sahragard
  • حنانه سادات سادات موسوی، افشین دانه کار*، علی جهانی، وحید اعتماد، فرنوش عطار صحراگرد
    شکل های مختلف توسعه کاربری و فعالیت های انسانی در مناطق تحت حفاظت، از پیشران های اصلی تغییر محسوب می شوند که با آثار متعددی بر زیستگاه ها، رویشگاه ها، تنوع و غنای گونه ها همراه است. هدف از این پژوهش مدل سازی اثر فعالیت های انسان بر تنوع پوشش گیاهی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و تعیین میزان اثرگذاری متغیرهای اکولوژیک و انسانی بر آن است. پژوهش حاضر در منطقه حفاظت شده البرز مرکزی تحت مدیریت استان البرز انجام شده است. جهت دستیابی به هدف مذکور، ابتدا تعداد 101 نمونه قطعه پلات گیاهی و 101 نمونه خاک برداشت و آنالیزهای مربوط به خاک و پوشش گیاهی بر نمونه های برداشت شده، انجام شد. در نهایت با استفاده از روش شبکه عصبی پرسپترون چند لایه و با استفاده از 18 متغیر ورودی شامل متغیرهای فیزیکی و شیمیایی خاک، متغیرهای فیزیوگرافی و متغیرهای انسانی، اثر فعالیت های انسان بر تنوع پوشش گیاهی در محدوده مورد مطالعه مدل سازی شد. با توجه به نتایج، مدل با ساختار 1-5-18 با بیش ترین مقدار ضریب تبیین در سه دسته داده آموزش، اعتبارسنجی و آزمون معادل 82/0، 81/0 و 68/0 بهترین عملکرد بهینه سازی ساختار را نشان می دهد. فاصله از جاده ها، هدایت الکتریکی و درصد ماده آلی خاک به ترتیب بیش ترین تاثیر را بر تنوع پوشش گیاهی در محدوده مورد مطالعه از خود نشان دادند. مدل ارایه شده در این پژوهش به عنوان سیستم پشتیبان تصمیم گیری در ارزیابی اثرات فعالیت های انسان بر تنوع پوشش گیاهی در مناطق تحت حفاظت کاربرد دارد و امکان پیش بینی میزان اثرات مذکور را بر تنوع پوشش گیاهی در این مناطق فراهم می کند.
    کلید واژگان: پرسپترون چند لایه, شاخص تنوع زیستی, شبکه عصبی مصنوعی, فعالیت های انسانی, مناطق تحت حفاظت}
    Hannaneh Sadat Sadat Mousavi, Afshin Danehkar *, Ali Jahani, Vahid Etemad, Farnoush Attar Sahragard
    Different forms of land use development and human activities in protected areas are considered to be the main drivers of change, which have many effects on habitats, habitats, diversity and richness of species. The purpose of this research is to model the effect of human activities on the diversity of vegetation using the artificial neural network method and determine the impact of ecological and human variables on them. This research was done in the Central Alborz protected area under the management of Alborz Province. To achieve the mentioned purpose, firstly, 101 plots and 101 soil samples were collected and, soil and vegetation analysis were performed on the samples. Finally, using the multilayer perceptron neural network method and using 18 input variables including physical and chemical variables of the soil, physiographic variables, and human factors variables , the effect of human activities on the diversity of vegetation in the study area modeled. According to the results, the vegetation diversity model with the structure of 1-5-18 according to the highest value of the coefficients of determination in the three categories of training, validation, and test data is equal to 0.82. 0.81 and 0.68 show the best structure optimization performance, distance from roads, electrical conductivity, and percentage of organic matter in the soil show the greatest effect on the diversity of vegetation in the study area. The model presented in this research is used as a decision support system in evaluating the effects of human activities on the diversity of vegetation in protected areas and provides the possibility of predicting the extent of these effects on the diversity of vegetation in these areas.
    Keywords: Artificial Neural Network, Biodiversity index, Human activities, Multilayer Perceptron, protected areas}
  • حسن فرامرزی*، سعید شعبانی، اکرم احمدی

    جهت اداره جنگل ها و بهره برداری بهینه و پایدار از جنگل آگاهی از اطلاعات حجم توده سرپا ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه، آماربرداری به صورت تصادفی سیستماتیک به تعداد 186 پلات 10 آری دایره ای شکل در جنگل آموزشی و پژوهشی دارابکلا ساری انجام پذیرفت و حجم هر یک از این پلات ها بدست آمد. در گام بعد، با استفاده از نقشه ی توپوگرافی، لایه های فیزیوگرافی منطقه تهیه و با استفاده از تصویر LISS-III ماهواره IRS-P6 با اندازه تفکیک 5/23 مشخصه های پوشش گیاهی تهیه گردید. پس از تهیه لایه های فیزیوگرافی و مشخصه های پوشش گیاهی، مقدار آن ها برای تمام پلات ها محاسبه شد. سپس با در نظر گرفتن این متغیرها و با استفاده از دو روش پرسپترون چند لایه شبکه های عصبی و رگرسیون چندگانه مدل سازی صورت گرفت. نتایج نشان داد که مدل خطی چندگانه با مقدار 75/0 =R2  و 3/0  = RMSE تغییرات حجم در منطقه را با دقت بالاتری توانست مدل سازی نماید. از نتایج این تحقیق می توان در برنامه ریزی های مدیریتی و به عنوان یکی از عوامل اثرگذار در طراحی مسیرهای چوبکشی و جاده های جنگلی استفاده نمود، به گونه ای که مناطق دارای حجم بیشتر تحت پوشش بیشتری قرار گیرند.

    کلید واژگان: مدل سازی حجم توده سرپا, رگرسیون خطی چندگانه, سنجش از دور, شبکه ی عصبی مصنوعی, پرسپترون چند لایه}
    Hassan Faramarzi*, Saeid Shabani, Akram Ahmadi

    In order to manage the forests and optimal and sustainable utilization of the forest, it seems necessary to know the information on the volume of the residual stand. In this study, a systematic randomized inventory was carried out in 186 circular 10-acre plots in the educational and research forest of Darabkola, Sari, Golestan, Iran and the volume of each plot was obtained. In the next step, the physiographic layers of the area were prepared using the topographic map and the vegetation characteristics were prepared using the LISS-III image of the IRS-P6 satellite with a resolution of 23.5. After preparing physiographic layers and vegetation characteristics, their value was calculated for all plots. Then, regarding these variables and using two methods of multilayer perceptron neural network and multiple regression model, modeling was done. The results showed that the multiple linear model could model the volume changes in the region with higher accuracy (R2=0.75 and RMSE=0.3). The results of this research can be used in management planning and as one of the effective factors in the design of logging routes and forest roads so that areas with larger volumes are covered more.

    Keywords: Modeling of residual stand volume, Multiple linear regression, Remote sensing, Artificial neural network, Multilayer perceptron}
  • فاطمه تشکری، علی محمدی ترکاشوند*، عباس احمدی، مهرداد اسفندیاری
    زعفران (Crocus sativus L.)یکی از محصولات کشاورزی با ارزش می باشد که فقط در مناطق محدودی از دنیا کشت می شود. امروزه با توجه به ارزش اقتصادی زعفران، کشاورزان زیادی بدون توجه به توانایی و قابلیت اراضی برای کشت این گیاه، صرفا با توجه به مشابهت اقلیمی اقدام به کشت آن در برخی مناطق کشور نموده اند که گاهی اوقات نتایج رضایت بخشی در پی نداشته است. پیش بینی عملکرد زعفران با توجه به خصوصیات خاک می تواند به ارزیابی قابلیت اراضی برای کشت این گیاه ارزشمند کمک نماید. بدین منظور در یکی از مناطق جدید کشت زعفران در منطقه وامنان استان گلستان، تعداد 100 نمونه خاک برداشت و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی شامل درصد اجزای تشکیل دهنده بخش معدنی بافت خاک، عناصر غذایی فسفر و پتاسیم قابل دسترس، نیتروژن کل، شاخص واکنش خاک، هدایت الکتریکی، ماده آلی و کربنات کلسیم معادل پس از برداشت، وزن تر گل زعفران بر حسب کیلوگرم در هکتار به دست آمد. با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و ایجاد مدل های متفاوت با مجموعه داده های متفاوتی از خصوصیات خاک به عنوان ورودی و عملکرد زعفران به عنوان خروجی، توانایی این مدل در پیش بینی عملکرد زعفران با مدلهای رگرسیونی مقایسه شد. بر اساس نتایج ضریب همبستگی، موثرترین عوامل بر عملکرد زعفران، فسفر قابل دسترس و ماده آلی بودند. بررسی نتایج مدل های ایجاد شده در دوره آزمون نشان داد مقادیر ضریب تبیین (R2) از 45/0 تا 89/0 متغیر می باشد. با بررسی مدل های برتر می توان نتیجه گیری نمود که مدل بهینه در برآورد عملکرد زعفران وقتی به دست آمد که فسفر، ماده آلی، آهک و پتاسیم ورودی های مدل بودند و مقادیر R2 و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) آن نیز به ترتیب برابر 874/0 و 996/0 کیلوگرم بر هکتار به دست آمدند.
    کلید واژگان: عملکرد زعفران, بافت خاک, پرسپترون چند لایه, فسفر, گلستان}
    Fatemeh Tashakkori, Ali Mohammadi Torkashvand *, Abbas Ahmadi, Mehrdad Esfandiari
    Saffron (Crocus sativus L.) is one of the most expensive crop which is grown in restricted areas of the world. Due to its economic values, some farmers, based on similarities of climatic conditions have cultivated it in some regions of country regardless of land capability and suitability, which sometimes the result was not satisfactory. Saffron yield prediction based on soil properties enables us to assess the land suitably for cultivation of this valuable plant. For this purpose, 100 soil samples were collected from Vamenan Saffron fields in Golestan province and the soil chemical and physical properties including the percentage of constituents of the mineral part of soil texture (Sand, Silt, Clay), Phosphorus, potassium, Nitrogen, pH, Electrical Conductivity (EC), Organic matter and Calcium Carbonate Equivalent were measured. In addition, the weight of Saffron wet flower (kg.Ha-1) was measured. In the present study, various combinations of soil properties as input were applied and nine models were developed using artificial neural networks and multiple linear regression models for predicting the saffron yield. Performance of the models was validated using Root Mean Square Error (RMSE), Correlation Coefficient (R) and Geometric Mean of Error Ratio (GMER) methods. The results of the correlation analyses showed phosphorus and organic matter are most effective factors in the production of Saffron. Results showed that performance of the models is much different where R2 value varies from 0.45 to 0.89. Comparing the performance of Saffron yield estimation models indicated the optimal model was obtained from the combination of phosphorous, organic matter, potassium and calcium carbonate equivalent as input and values of R2 and RMSE equal to 0.874 and 0.996 kg.ha-1, respectively.Evaluation of model results indicated that the coefficient varied was obtained from 0.45 to 0.89. The best model in saffron yield estimation was obtained when phosphorous, organic matter, potassium and electrical conductivity were as the input, so that values of R2 and root mean square error (RMSE) were obtained 0.891 and 0.89 kg.ha-1, respectively.
    Keywords: Saffron Yield, Soil texture, Multilayer Perceptron, Phosphorus, Golestan}
  • ابراهیم مسگری، تقی طاوسی*، پیمان محمودی، سید مهدی امیرجهانشاهی

    پیش بینی کوتاه مدت دمای کمینه به منظور تعدیل اثرات سوء ناشی از سرمازدگی و یخبندان در بخش کشاورزی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش ابتدا فراوانی وقوع یخبندان های زودرس پاییزه و دیررس بهاره در ایستگاه همدیدی سنندج طی دوره آماری موجود استخراج شد. سپس با استفاده از داده های سینوپ شش متغیر دمای خشک، دمای تر، رطوبت نسبی، سرعت باد، جهت باد و پوشش ابر به عنوان ورودی های یک مدل شبکه عصبی از نوع پرسپترون چند لایه مبتنی بر الگوریتم یادگیری لونبرگ - مارکوآرت، میزان دمای کمینه در 3، 6، 9 و12 ساعت آتی پیش بینی گردید. به این منظور از توابع توابع انتقال موجود در نرم افزار MATLAB  شامل hardlims، logsig، poslin، radbas، satlins، satlin، softmax، tansig و tribas استفاده شد. جهت مقایسه و ارزیابی مدل ها، از سنجه های آماری MAD، MSD، RMSD و R استفاده شد. نتایج نشان داد، توابع logsig، tansig، poslin و satlin در ماه آوریل به ترتیب با مقدار خطای 17/1، 61/1، 88/1 و 00/2 (◦C) و ضریب همبستگی بیش از 8/0 و توابع radbas، poslin، poslin و tribas در ماه اکتبر با مقدار خطای 60/1، 96/1، 99/1 و 36/1 درجه سلسیوس و ضریب همبستگی بالای 7/0 جهت پیش بینی دمای کمینه در ساعات 21:30، 00:30، 03:30 و 06:30 محلی، بیش ترین دقت و کارایی را دارند. همچنین در بین توابع مورد بررسی، تابع poslin با بیش ترین فراوانی دارای بهترین عملکرد در پیش بینی یخبندان های شبانه در سنندج می باشد. نتایج حاصل بیان گر کارآیی و دقت بالای شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی کوتاه مدت دمای کمینه در منطقه مورد مطالعه می باشد.

    کلید واژگان: توابع انتقال, پرسپترون چند لایه, پیش بینی, سنندج, دمای حداقل}
    E. Mesgari, T. Tavousi *, P. Mahmoudi, S. M. A Jahanshahi

    Short-term prediction of minimum temperature is important in mitigation chilling and frost injury in agriculture. In current study, the frequency of early autumn and late spring frosts in Sanandaj synoptic station, Iran were worked out. Then, using six variables, i.e. dry and wet bulb temperature, relative humidity, wind speed, wind direction, and cloud cover as the inputs, a multilayer perceptron artificial neural network model (MPL/ANN) based on the Levenberg-Marquardt training algorithm of MATLAB software package was applied for prediction of the minimum temperature for the next 3, 6, 9 and 12 hours ahead. The selected Transfer Functions were hardlims, logsig, polsin, radbas, satlins, softmax, tansig, and tribas. The statistical measures of MAD, MSD, RMSD, and R were used for comparisons. The results showed that in case of late spring frost, the poslin, logsig, tansig, and satlin functions in April with a correlation coefficient greater than 0.8 and error values of 1.17, 1.61, 1.88 and 2.00 (◦C) for the different times steps, respectively are the best options. Similarly, in October, the radbas, poslin, poslin, and tribas functions with a correlation more than 0.7 and error values of 1.60, 1.96, 1.99, and 1.36, were found to be the most suitable ones for prediction of the minimum temperature at 21:30, 00:30, 03:30 and 06:30 local time. Also, among the selected functions, the poslin with the highest frequency has the best performance in predicting nocturnal frosts in Sanandaj. The results confirmed the good performance of the ANN approach in short-term prediction of minimum temperature and frost occurrence in study region.

    Keywords: Transfer functions, Multilayer Perceptron, prediction, Sanandaj, Minimum temperature}
  • زهرا مصفایی، علی جهانی*، محمدعلی زارع چاهوکی، حمید گشتاسب میگونی، وحید اعتماد

    در طول دو دهه گذشته، آسیب های تخریب در اکوسیتم های طبیعی بیشتر شده است. این تحقیق منحصرا بر تخریب پوشش گیاهی در پارک ملی سرخه حصار متمرکز شده است. عوامل محیطی موثر بر این تحقیق شامل عوامل فیزیوگرافیک، عوامل انسانی و خصوصیات فیزیکیو شیمیایی خاک اندازه گیری شد. همچنین تنوع و تراکم پوشش گیاهی در دو زون امن و سایراستفاده ها در این پارک ملی محاسبه شد. نمونه برداری از خاک به صورت ترانسکت های نواری در ابتدا و انتهای هر یگان مشترک و حفر چهار پروفیل خاک در عمق هایcm20-5 انجام گرفت. پوشش گیاهی با پلات های مربع2  2 در طول هر ترانسکت و به تعداد 30 پلات در هر یگان برداشت شد. در مجموع تعداد 600 پلات و 480 پروفیل خاک از منطقه مورد مطالعه برداشت شد. شاخص تنوع زیستی شانون، به عنوان متغیر خروجی و خصوصیات خاک، عوامل اکولوژیک و عوامل انسانی به عنوان ورودی مدل انتخاب شدند. نرمال بودن داده ها با استفاده از آزمون شاپیرو- ویلک اثبات شد .با نرم افزارSPSS  مدل رگرسیون تخریب خاک و پوشش گیاهی تهیه شد. روش توام، حذف و پس رونده با مقدار422/0= R انتخاب شد. با نرم افزارMATLAB نیز شبکه عصبی مصنوعی با پرسپترون چندلایه، با یک لایه مخفی و 18 نورون و تابع تانژانت سیگمویید و مقدار5065/0= Rایجاد شد. با توجه به مقدار Rدر مدل شبکه عصبی مصنوعی، این مدل به عنوان مدل بهینه در تخمین و پیش بینی تخریب خاک و پوشش گیاهی در پارک ملی سرخه حصار انتخاب شد.

    کلید واژگان: شبکه عصبی مصنوعی, پرسپترون چند لایه, مدل سازی, رگرسیون, ارزیابی اثرات محیط زیستی}
    Zahra Mosaffaei, Ali Jahni*, Mohammad Ali Zare Chahouki, Hamid Goshtasb Meygoni, Vahid Etemad

    Over the past two decades, degradation damage has increased in natural ecosystems. This research focuses solely on the degradation of soil and vegetation cover in Sorkheh Eshpar National Park. For this purpose, some physical properties of the soil (specific gravity and true porosity, moisture content, a percentage of pebbles, acidity and conductivity and soil texture) were measured. Also, the diversity and density of the crop in two safe zones and other uses were calculated. Soil sampling was carried out in the form of strip transects at the beginning and the end of each joint unit and excavation of four soil profiles at a depth of 5-5 cm. The crown cover was taken with 2 × 2 squares throughout each transect and 30 plots per unit. A total of 600 plots and 480 soil profiles were taken from the study area. Shannonchr('39')s biodiversity index was selected as an output variable and soil characteristics, ecological factors, and human factors as inputs of the model. Normality of data was confirmed by Shapiro-Wilk test. SPSS software was used for soil degradation regression and vegetation cover. The combined, removable, and retrograde method was chosen with a value of = 422.0. With the MATLAB software, the artificial neural network was created with a multi-layered perceptron, with a secret layer, and 18 neurons, and a sigmoid tangent function, and a value of R = 0.5065. Considering the amount of R in the artificial neural network model, this model was selected as the optimum model for estimating and predicting soil degradation and vegetation cover in Sorkho-e Hesar National Park.

    Keywords: Artificial Neural Network, Layered Perceptron, Modeling, Regression, Environmental Impact Assessment}
  • سالومه سپهری*، فریبرز عباسی، محمد مهدی نخجوانی مقدم
    افزایش روزافزون تقاضای محصولات کشاورزی و کاهش دسترسی به منابع آب متعارف لزوم مدیریت صحیح منابع آب مصرفی در بخش کشاورزی را بیش از گذشته نمایان کرده است. از طرفی مشکلات اندازه گیری و دستیابی به داده های میدانی ضرورت به کارگیری مدل هایی کارآ که قادر به پیش بینی دقیق عملکرد محصولات و تحلیل حساسیت عملکرد نسبت به پارامترهای گوناگون باشند را روشن می سازد. لذا در این تحقیق اثرات پارامترهای مختلف بر میزان عملکرد ذرت علوفه ای در سطح کشور سنجیده شده و کارآیی مدل شبکه عصبی مصنوعی به منظور برآورد عملکرد محصول نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهای شوری آب آبیاری، شوری خاک، طول دوره رشد گیاه، میزان آب مصرفی و تعداد دفعات آبیاری مربوط به 104 مزرعه در 8 استان کشور که طی مطالعات میدانی گردآوری شده اند، به منظور توسعه مدل ها در شبکه عصبی مصنوعی مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین با برآورد میزان آب مورد نیاز مزارع منتخب، عملکرد مورد انتظار با استفاده از مدل بهینه انتخاب شده، برآورد شده و با عملکرد اندازه گیری شده در مزارع مقایسه شد. نتایج نشان داد که مدل شبکه عصبی مصنوعی با دو لایه پنهان و ساختار نهایی 1-15-19-5 قادر است با دقت مطلوبی (0.85=R2) عملکرد محصول را برآورد کند. نتایج تحلیل حساسیت مدل بهینه انتخاب شده نشان داد که پارامترهای تعداد دفعات آبیاری و طول دوره رشد گیاه به ترتیب اثرگذارترین و کم اثرترین پارامترها بر عملکرد محصول ذرت علوفه-ای می باشند. همچنین نتایج مدلسازی نشان داد که بین عملکرد اندازه گیری شده در مزارع و عملکرد قابل انتظار شکافی وجود داشته و در صورت اعمال نیاز کامل آبیاری می توان عملکرد ذرت علوفه ای در مناطق مورد مطالعه را به طور متوسط به میزان 5/12 تن در هکتار افزایش داد.
    کلید واژگان: آبیاری, پرسپترون چند لایه, شکاف عملکرد, مدلسازی}
    Saloome Sepehri *, Fariborz Abbasi, Mohammad Mehdi Nakhjavanimoghaddam
    The growing demand for agricultural products and the reduction of access to conventional water resources have highlighted the need for proper management of water resources in agricultural sector. On the other hand, measuring and acquiring field data problems make it necessary to employ efficient models that can accurately predict yield and sensitivity analysis of yield over various parameters. Therefore, in this research, the effects of different parameters on the yield of forage maize in the country have been investigated and the effectiveness of the artificial neural network models to predict forage maize yield has been evaluated. The parameters of irrigation water salinity, soil salinity, plant growth period, water consumption and number of irrigation of 104 farms in 8 provinces that were collected during field studies were used to develop models in the artificial neural network. Also, by estimating the water requirements of selected farms, the expected yield was estimated using the optimal selected model and compared with the measured yield in the farms. The results showed that the artificial neural network model with two hidden layers and the final structure of 1-15-19-5 can accurately estimate forage maize yield (R2=0.85). The results of the sensitivity analysis of the selected optimal model showed that the parameters of irrigation events and plant growth period were the most effective and least effective parameters on the forage maize yield, respectively. Also, the results of the modeling showed that there is a gap between the measured yield in the farms and the expected yield, and if the full irrigation requirement is applied, the forage maize yield in the studied areas can be increased by an average of 12.5 tons per hectare.
    Keywords: irrigation, Modeling, Multilayer Perceptron, Yield Gap}
  • علیرضا عرب عامری *، خلیل رضایی، محمدحسین رامشت، کورش شیرانی
    تهیه نقشه حساسیت زمین به لغزش و ارزیابی خطر آن از مهمترین مراحل در تهیه نقشه ریسک زمین لغزش می باشد. در این پژوهش به تهیه نقشه حساسیت وقوع زمین لغزش در پادنای علیای سمیرم که یک منطقه حساس به زمین لغزش است، با استفاده از روش شبکه عصبی پرداخته شده است. بدین منظور، در اولین گام 23 عامل موثر در لغزش در منطقه شناسایی شده، همچنین، به کمک تفسیر عکس های هوایی و پیمایش های میدانی موقعیت لغزش ها مشخص شد. در گام بعد با کمک نظرات کارشناسی (AHP) به غربالگری پارامترها پرداخته، در نهایت 14 پارامتر برای اجرای مدل انتخاب شد. از 103 لغزش شناسایی شده در منطقه 70 درصد (72 زمین لغزش) به صورت تصادفی به منظور آموزش شبکه و 30 درصد (31 زمین لغزش) به منظور اعتبارسنجی مورد استفاده قرار گرفت. از شبکه عصبی پرسپترون چند لایه (multilayer perceptron) با الگوریتم یادگیری پس انتشار خطا استفاده شد و تابع سیگموئید (sigmoid function) به عنوان تابع فعال سازی انتخاب شد. به منظور انتخاب بهترین آرایش شبکه از شاخص های میانگین مربعات خطا (MSE) ، جذر میانگین مجذور خطا (RMSE) ، بیشینه خطای مطلق (MAE) و ضریب همبستگی (R2) استفاده کرده، بهترین ساختار شبکه برای پهنه بندی حساسیت به زمین لغزش 1-4-14 انتخاب شد. قبل از ورود لایه های اطلاعاتی به شبکه با استفاده از روش نسبت فراوانی (FR) وزن هر یک از طبقات لایه های اطلاعاتی محاسبه شده، بر اساس آن لایه ها وزن دهی شدند. منحنی ROC و مساحت زیر منحنی (AUC) برای نقشه پهنه بندی ترسیم و از AUC برای صحت سنجی استفاده شد. نتایج اعتبارسنجی نشان داد که مساحت زیر منحنی برای مدل 0. 938 (93. 8 درصد) است که در گروه دقت پیش بینی عالی قرار می گیرد. طبق نتایج 29. 61 کیلومتر مربع (93. 25 درصد) از مساحت لغزش ها در رده های خطر زیاد و خیلی زیاد قرار گرفته است.
    کلید واژگان: پادنای علیای سمیرم, پرسپترون چند لایه, حساسیت زمین به لغزش, روش نسبت فراوانی, روش AHP}
    Alireza Arabameri *, Kalil Rezaei, Mohammadhossein Ramshet, Kourosh Shirani
    Landslide susceptibility and its risk assessment is the main part of landslide risk mapping. In this study, landslide susceptibility of Oliya's Padena in Semirom is mapped using artificial neural network. A total of 23 factors in relation to landslide in the region were initially characterized. The spatial location of landslide events was then determined by field study as well as aerial photo analysis. AHP analysis tends to 14 out of 23 parameters as the important factors for further steps. A total of 72 (70%) and 31 (30%) out of 103 detected landslide events in the study area were selected as training and validation data for neural network analysis, respectively. A multilayer perceptron back propagation algorithm with sigmoid as activation function was developed. The best topology was determined by using conventional criteria including mean square error, root mean square error, maximum absolute error and correlation coefficient. Results show that a 14-4-1 array is the optimum topology for landslide susceptibility zoning in the region. The weight of each input layer was estimated by frequency ratio. In order to map landslide, ROC graph and area under curve indices were used and the accuracy of output map was computed. Results from validation shows that area under curve for the obtained model is about 0.938 (93.8%) that is considered as high resolution prediction group. According to this study, a total of 29.61 square kilometers (93.25%) of the landslide areas is categorized in very high and high susceptible groups.
    Keywords: AHP Method, Frequency ratio method, Landslide susceptibility, Multilayer perceptron, Oliya's Padena in Semirom}
  • صمد فتوحی، خدیجه جوجی زاده، مریم نصیری*، ناصر اورک
    سیل از جمله بلایای طبیعی مهمی است که هر ساله باعث ایجاد خسارت های مالی و جانی شدیدی به جوامع بشری می شود. به ویژه در مناطقی همچون حوزه رودخانه مارون که دارای تغییرات زیاد دما و بارش است، همه ساله شاهد سیلاب های شدید و فراوانی هستیم. پژوهش حاضر با هدف شناخت پارامترهای اقلیمی موثر بر سیلاب منطقه، می تواند با کارآمدی شبکه عصبی مصنوعی، روش های مناسب تری را در پیش بینی این رخداد به کار ببندد. روش به کار رفته در این پژوهش جهت پیش بینی این فرایند، شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه و توابع پایه شعاعی می باشد که نتایج این دو شبکه عصبی با رگرسیون چندگانه مقایسه گردیده است. بدین منظور داده های روزانه اقلیمی چهار ایستگاه ایدنک، دوگنبدان، دهدشت و یاسوج شامل میانگین دمای خشک، بیشینه دما، کمینه دما، تبخیر، بارش، میانگین رطوبت، کمینه رطوبت، بیشینه رطوبت و... طی یک دوره 16ساله (اول مهر 1373 تا آخر شهریور 1388) به کار گرفته شد. با بررسی همبستگی بین این پارامترهای اقلیمی و دبی رودخانه مارون پارامترهای موثر بر سیلاب تعیین گردید. از رگرسیون چندگانه جهت تعیین ورودی های موثر بر سیلاب و مقایسه نتایج با شبکه عصبی استفاده گردیده است. بررسی نتایج نشان می داد که شبکه عصبی پرسپترون چندلایه با الگوریتم آموزش پس انتشار خطا دارای همبستگی 73/0 در مرحله آموزش و 68/0 در مرحله آزمایش و میزان نرمال شده ریشه میانگین مربعات خطا (NRMSE) در مرحله آموزش 57/0 و در مرحله آزمایش 66/0 به عنوان بهترین مدل جهت پیش بینی سیلاب شناخته شد. مقایسه نتایج شبکه عصبی و رگرسیون نشان می داد که شبکه عصبی دارای میزان همبستگی بالاتری نسبت به رگرسیون می باشد و همچنین در شبکه عصبی داده های واقعی و داده های پیش بینی شده دارای انطباق بیشتری نسبت به مدل رگرسیون انجام شده می باشد.
    کلید واژگان: پارامترهای اقلیمی, پرسپترون چند لایه, حوزه آبریز, رادیال بیس, رگرسیون چند متغیره}
    Samad Fotoohi, Khadije Joojizade, Maryam Nasiri *, Naser Orak
    Flood is a kind of natural disaster which causes financial damages and fatality for people. Every year, especially in areas like Maroon river basin which have changes in precipitation and temperatures, along with frequent and severe floods. This study aimed to identify the climatic parameters on flood area can be efficiently artificial neural network, better methods applied in anticipation of this event. The method used in this study to predict the process, multilayer perceptron neural network and radial basis that these two neural networks with multiple regression results were compared. Therefore, climatic daily data in 16 years cycle from four stations: Idnak, Dogonbadan, Dehdasht and yasouj (23 September 1994-22 September 2009) are used. By study of correlations between climatic parameters and discharge of Maroon river, effective parameters on flood are determined and multiple regression is used because of determination of effective entrance on flood and comparing the results with the neural network. Study of the results shows that multilayer Perceptron (MLP) along with training algorithm after flowing the error have 0.73 correlation in training process and in test process is 0.68 and also measure of NRMSE in training process is 0.57 and in test process is 0.66 that known as the best model for predicting storm water. Comparing the results of regression and neural network shows that neural network have a higher correlation than the regression, thus in neural network actual data and predicted data have more conformity than accomplished regression model.
    Keywords: Climatic Parameters, Catchment Basin, Multilayer Perceptron (MLP), Multivariate Regression, Radial Base}
  • فاطمه گرزین *، منوچهر نمیرانیان، محمود بیات
    : در مدیریت منابع جنگلی، فرآیندهای تصمیم گیری مثل عوامل کیفی در معادلات ریاضی وارد نمی شوند. درسال های اخیر شبکه های عصبی، کاربرد فراوانی در منابع جتگلی داشته اند. این تحقیق به مقایسه شبکه عصبی پرسپترون چندلایه و شبکه تابع پایه شعاعی در پیش بینی حجم صنعتی و هیزمی درختان پرداخته است. بررسی عملکرد شبکه های مختلف و یافتن بهترین نوع آن برای دستیابی به نتایج قابل قبول و معتبر از اهداف این مطالعه می باشد.
    در این مطالعه، تعداد 367 اصله درخت از درختان نشانه-گذاری شده جنگل آموزشی پژوهشی خیرود انتخاب و متغیرهای قطر برابر سینه، قطر کنده، ارتفاع کنده، ارتفاع کل، طول صنعتی، حداقل قطر میانه گرده بینه، وضعیت درخت، نوع گونه و عوامل توپوگرافی مثل شیب، جهت، ارتفاع از سطح دریا به عنوان ورودی شبکه درنظر گرفته شدند. حجم صنعتی و حجم هیزمی درختان پس از تجدید حجم صد در صد مشخص شد و به عنوان خروجی شبکه در نظر گرفنه شد. برای مدلسازی از شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه و شبکه تابع پایه شعاعی استفاده شد. برای آموزش شبکه پرسپترون چند لایه از تابع تانژانت هیپربولیک و برای شبکه تابع پایه شعاعی، تابع Softmax در لایه مخفی و تابع خطی در لایه خروجی به همراه الگوریتم نزول گرادیان با مومنتم استفاده گردید. برای مدلسازی داده ها به سه قسمت آموزش، اعتبارسنجی و تست تقسیم شدند که نسبت هر کدام به ترتیب برابر با 70%، 15% و 15% بود. تعیین تعداد لایه ها پنهان و نرون های هر لایه نیز با آزمون و خطا صورت گرفت و تا زمان رسیدن مقدار خطا به حداقل ممکن ادامه یافت.
    طبق نتایج مقدار ضریب تبیین برای حجم صنعتی و هیزمی به ترتیب در شبکه پرسپترون چند لایه 94/0، 71/0 مترمکعب و در شبکه تابع پایه شعاعی 88/0، 65/0 مترمکعب می باشد. میزانRMSE نیز برای حجم صنعتی و هیزمی به ترتیب در شبکه پرسپترون چند لایه 297/1، 331/0 مترمکعب و در شبکه تابع پایه شعاعی 72/3 ، 397/0 مترمکعب گزارش شد.
    کلید واژگان: پرسپترون چند لایه, تابع پایع شعاعی, مدیریت منابع طبیعی, هوش مصنوعی}
    F. Gorzin *, M. Namiranian, M. Bayat
    Background And Objectives
    In forest resource management, decision-making processes, such as qualitative factors, are not logged in mathematical equations so we need to new solutions than algorithmic methods. According to the capabilities of neural networks and recent application of them in forest resources, the purpose of this study was to compare the multi layer perceptron and the radial basis network to predict commercial and cordwood volume, in order to evaluate the performance of different networks to find the best type of network for achieving acceptable and valid results.
    Materials And Methods
    In this purpose, 367 trees were marked of research and educational forest of kheyroud. Some factors such as diameter at breast height, diameter at stump, stump height, total height, topographic factors (slope, aspect and elevation), species, tree situation and minimum median diameter of last log were selected and then they were measured. They considered as input variables in network. Commercial and cordwood volume determined by traditional renewal volume and then they used as output network. Multi-layer perceptron (MLP) and radial basis function (RBF) were used for modeling. The hyperbolic tangent function and softmax function respectively used for network training in hidden layer of multi layer perceptron and radial basis function networks. As well as, the linear function used for network training in output layer. The data were divided into three sections for modeling: training, validation and test, each of which was 70%, 15% and 15%, respectively. Determination of the number of hidden layers and neurons of each layer was also performed by test and error and continued until the error value reached the minimum.
    Result
    Due to result, R2 value was respectively 0.94, 0.71 for commercial and cordwood volume in multi-layer perceptron network and 0.88, 0.65 for cordwood volume in radial basis function network. Also, RMSE value was respectively 1.297, 0.337 for commercial and cordwood volume in MLP network and 3.72, 0.397 for cordwood volume in RBF network.
    Conclusion
    The result showed that multi-layer perceptron than radial basis network has acceptable accuracy to predict the commercial volume and cordwood volume. The only advantage of the radial basis function than multi-layer perceptron was less time required for training in modeling. Using a network and a model that has a higher accuracy with several variables among existing networks and models is prioritized. Thus, according to this new and powerful technique, the need for identifying a range of potential uses in the forest science community is felt as an alternative tool.
    Keywords: Artificial intelligence, Multi layer perceptron, Natural resource management, Radial basis function}
  • محمد عیسی زاده*، حجت احمدزاده، محمد علی قربانی، محمدحسن فاضلی فرد
    افزایش دقت تخمین رواناب در حوضه های فاقد داده های هواشناسی نقش مهمی در مدیریت صحیح منابع آب این حوضه ها دارد. در این راستا شبیه سازی خود همبسته می تواند مفید واقع گردد. در مطالعه حاضر، کارایی سه مدل داده کاوی شامل شبکه عصبی مصنوعی، برنامه ریزی بیان ژن و ماشین بردار پشتیبان در کنار مدل های سری زمانی برای پیش بینی رواناب ماهانه در حوضه خرخره چای مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور، در ابتدا ترکیب های مختلف ورودی به مدل ها که باید در تخمین جریان رودخانه در نظر گرفته شوند، تعیین شدند. همچنین تاثیر ساختار مختلف مدل ها بر شبیه سازی جریان از طریق به کار گیری آنها و مقایسه نتایج به دست آمده، مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، مدل های خطی خود همبسته، خود همبسته با میانگین متحرک و خود همبسته میانگین متحرک یکپارچه، شبکه عصبی پرسپترون چند لایه، برنامه ریزی بیان ژن با چهار و سیزده تابع ریاضی و مدل ماشین بردار پشتیبان با سه تابع کرنل به منظور شبیه سازی خودهمبسته جریان ماهانه (طی دوره 90- 1367) به کار گرفته شدند. نتایج نشان داد مدل پرسپترون چند لایه (3،5) با مقادیر ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا به ترتیب برابر با 84/0 و 21/8 متر مکعب بر ثانیه در دوره واسنجی و مقادیر 86/0 و 66/5 متر مکعب بر ثانیه در دوره صحت سنجی بیشترین دقت را در شبیه سازی رواناب ماهانه نسبت به سایر مدل ها داشتند.
    کلید واژگان: شبیه سازی خودهمبسته رواناب, مدل های سری زمانی, پرسپترون چند لایه, حوضه خرخره چای}
    Mohammad Isazadeh *, Hojat Ahmadzadeh, Mohammad Ali Ghorbani, Mohammad Hassan Fazeli Fard
    Selecting a model that simulate the runoff with high accuracy and less error, can be helpful in favorable management of water resources plans and increasing the performance of these plans. Also, increasing the accuracy of runoff simulation in the basins with no meteorological data, is of great significance in efficient management of water resources in these basins.
    Keywords: Autoregressive Runoff simulation, Time series models, Multilayer perceptron, Kherkherehchai basin}
  • مسعود حکیمی تبار *، علیرضا شعبانی نژاد، علیرضا صبوری، محمدحسن شمس
    پژوهش حاضر با هدف پیش بینی پراکندگی کنه های خانواده Ascidae با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی در شهرستان دامغان استان سمنان انجام شد. بدین منظور مختصات طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا در 137 نقطه به صورت تصادفی، در سطح شهرستان مشخص و به عنوان ورودی های شبکه عصبی مصنوعی تعریف شد. خروجی نیز تعداد اعضای این خانواده در نقاط مذکور بود. در این پژوهش از شبکه عصبی مصنوعی با ساختار پرسپترون سه لایه با الگوریتم پس انتشار خطا، استفاده شد. برای ارزیابی قابلیت شبکه های عصبی مورد استفاده در پیش بینی پراکندگی از مقایسه آماری پارامترهایی مانند واریانس، توزیع آماری و میانگین بین مقادیر پیش بینی شده مکانی توسط شبکه عصبی و مقادیر واقعی آن ها استفاده شد. نتایج نشان داد که در فازهای آموزش و آزمایش بین مقادیر ویژگی های آماری واریانس، توزیع آماری و میانگین مجموعه داده های واقعی و پیش بینی شده مکانی این خانواده توسط شبکه عصبی، تفاوت معنی داری در سطح 95 درصد وجود نداشت (p> 0.4). در مجموع می توان چنین نتیجه گرفت که روش شبکه عصبی مصنوعی با تلفیق سه عامل طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا، قادر به پیش بینی پراکندگی این خانواده با دقت مناسب بود.
    کلید واژگان: کنه های شکارگر, الگوهای پراکنش, پرسپترون سه لایه, الگوریتم پس انتشار}
    Masoud Hakimitabar *, Alireza Shabaninejad, Alireza Saboori, Mohammad Hasan Shams
    In this study, the artificial neural network methods were used to estimate the distribution of ascid family (Acari: Mesostigmata). For this aim, latitude, longitude and elevation from the sea level of 137 points were defined as inputs and output of method was number of species of this family on those points and Perceptron with propagation algorithm was evaluated in artificial neural network method. To evaluate the ability of neural networks used to predict dispersion, statistical comparison of parameters such as variance, statistical distribution and mean of spatial predicted values by neural network and their actual values were used. The results showed that there was no significant difference (p> 0.4) in the training and test phases between the values of the statistical characteristics of variance, the statistical distribution and the mean of real and predicted spatial data of this family by the neural network. It can be concluded that the artificial neural network method was able to predict the dispersion of this family with proper precision by integrating three factors of latitude and longitude and elevation from the sea level.
    Keywords: Predatory mites, Distribution patterns, Perceptron, Propagation algorithm}
  • خدیجه نظری، محسن زواره*، افشین اشرف زاده
    با هدف برآورد ساده و دقیق سطح برگ بوته ذرت با شبکه عصبی پرسپترون چند لایه، آزمایشی در دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان در سال زراعی 1393 - 1392 انجام شد. تیمار های این آزمایش سه تراکم بوته (75، 85 و 95 هزار بوته در هکتار) و پنج رقم (پرشیا 454، پرشیا 484، پرشیا 565، پرشیا 626 و 647) بود و نمونه برداری در چهار زمان متفاوت (35، 49، 63 و 77 روز پس از کاشت) انجام شد. در هر نمونه برداری، تعداد برگ های روی بوته، تعداد، طول و عرض برگ های سبز، سطح برگ بوته، وزن خشک برگ و ساقه، ارتفاع بوته، قطر ساقه و عملکرد زیست‏توده اندازه گیری شدند. یافته ها نشان داد که متغیرهای اندازه گیری شده همبستگی مثبت و معنی داری با سطح برگ داشته (**859/0 r ≥) و می توانند به عنوان ورودی در مدل های برآورد سطح برگ استفاده شوند. در بین آنها بیشترین حساسیت به ترتیب مرتبط با عرض برگ، تعداد برگ سبز، طول برگ، تعداد برگ های بوته و قطر ساقه بود. با این حال، استفاده از مدلی با آماره های مناسب و با ورودی های عرض، تعداد و طول برگ های سبز، برای برآورد سریع سطح برگ مناسب تر تشخیص داده شد. هنگامی که از تک ورودی برای برآورد سطح برگ استفاده شد، وزن خشک برگ نسبت به دیگر متغیر ها، سطح برگ را به خوبی (67/15 = RMSE (%)) شبیه سازی و 69/95% از تغییرات آن را توجیه (9569/0 = r2) کرد. در هر دو روش برآورد سطح برگ (آنالیز حساسیت و تک ورودی)، بهترین مدل برآورد شده تحت تاثیر رقم، تراکم و بر همکنش آنها قرار نگرفت. بنابراین، می توان از یک مدل کلی برای برآورد سطح برگ همه رقم ها و تراکم های این آزمایش استفاده کرد.
    کلید واژگان: آنالیز حساسیت, پرسپترون چند لایه, تراکم, رقم, روابط آلومتریک}
    Kh Nazari, M. Zavareh Dr*, A. Ashrafzadeh Dr
    This experiment was designed for easy and accurate estimation of corn plant leaf area with multilayer perceptron (MLP) neural network and conducted at Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran in 2013. Three plant densities (75, 85 and 95 thousand plants/ha) and five genotypes (Persia 454, 484, 565, 626 and 647) were considered as treatments. Samplings were conducted at various times (66, 80, 94 & 108 DAP). At each sampling, number of leaves per plant, number of green leaves, leaf length and width, plant leaf area, leaf and stem dry weight, plant height, stem diameter and biological yield were measured. Correlations analysis indicated that measured characteristics had positive significant correlation with plant leaf area (r≥0.859**) and they can be used as inputs for estimation of leaf area. Among these variables, the highest sensitivity was associated to leaf width, number of green leaves, leaf length, number of leaves per plant and stem diameter, respectively. However the model with a lower number of variable, i.e. including leaf width, number of green leaves and leaf length was more appropriate for quick estimation of leaf area. When a single input had been used for estimation of leaf area, leaf dry weight offered a better simulation than other variables (d = 0.989), so that 95.69% of leaf area changes was described through leaf dry weight (R2 = 0.9569) and it can estimate leaf area well (RMSE (%) = 15.67). In both methods of estimation for leaf area (by using single input and sensitivity analysis), the best fitted models were not affected by cultivar, plant density and interaction of these two factors. Therefore, a general model can be used for rapid and accurate leaf area estimation of genotypes and plant densities used in the experiment.
    Keywords: Allometric relations, Cultivar, Density, Multi-layer perceptron (MLP), Sensitivity analysis}
  • مرتضی ناظریان*، سجاد اکبری، حسین کرمانیان، مسعود هاشمی
    فاکتورهای مختلفی بر روی خواص اوراق مرکب چوبی تاثیر گذار هستند. بررسی تمامی این فاکتورها نتنها اتلاف وقت و انرژی را افزایش می دهد، همچنین دقت در برآورد میزان تاثیر متغیرهای انتخاب شده در ساخت به منظور حصول نقطه بهینه از خواص مختلف فراورده های مرکب چوبی را کاهش می دهد. از اینرو، لازم است تا از متدهای نوین آماری برای تعیین مدل برآورد کننده نقطه بهینه تولید استفاده نمود. هدف این تحقیق، ارزیابی عملکرد شبکه های عصبی مصنوعی در راستای مدلسازی خواص فیزیکی تخته خرده چوب ساخته شده از ساقه کلزا بود. مدلسازی و امکان تخمین خصوصیات فیزیکی تخته خرده چوب با استفاده از نسبت ملامین فرمالدئید به اوره فرمالدئید، نسبت ساقه کلزا به صنوبر و مقدار رطوبت کیک به روش های شبکه های عصبی مصنوعی: MLP، RBF و ANFIS بررسی شد. نتایج نشان داد که شبکه عصبی MLP نسبت به شبکه RBFN و ANFIS عملکرد به نسبت بهتری در زمینه برآورد خصوصیات فیزیکی تخته خرده چوب دارد. همچنین نتایج نشان داد که مدل های هوش مصنوعی در زمینه پیش بینی خصوصیات فیزیکی تخته خرده چوب، دقت و توانایی مناسبی دارند. نتایج آنالیز حساسیت نیز نشان داد که در زمینه برآورد TS2 و WA24 مهم ترین پارامتر با تاثیر مثبت در روند مدلسازی، مقدار رطوبت کیک است و نسبت ملامین فرمالدئید به اوره فرمالدئید نیز در زمینه مدلسازی TS24 و WA2 موثرترین پارامتر است.
    کلید واژگان: تخته خرده چوب, خواص فیزیکی, شبکه های عصبی مصنوعی, پرسپترون چند لایه}
    Sajad Akbari, Hosein Kermanian, Masoud Hashemi, Morteza Nazeriyan *
    Different factors influence on the properties of wood composite panels. Evaluating all of these factors not only increases waste of time and energy but also decreases accuracy in estimation of influence value of selected factors in manufacturing panels in order to obtain optimum point of different properties of wood composite panels. Hence, application of a new statistical method is necessary for determination of model estimating production´s optimum point. This study was aimed to evaluate the artificial neural networks performance to model the physical properties of the particleboard made of canola stalks particles. The physical properties of the particleboard were modeled and estimated using different weight ratios of melamine formaldehyde to urea formaldehyde, canola stalks to poplar particles and mat moisture content through MLP, RBFN and ANFIS artificial neural networks. The results showed that MLP neural network has better performance than RBFN and ANFIS neural networks to estimate the physical properties of the particleboard. The results also showed that the artificial intelligence models have a proper precision and ability to predict the particleboard's physical properties. The results of the sensitivity analysis also showed that for estimating and , the most important parameter was mat moisture content with a positive effect on the modeling, and melamine formaldehyde to urea formaldehyde ratio was also the most effective parameter for estimating and .
    Keywords: particleboard, Physical properties, Artificial neural network, MLP}
  • حسین پیری صحراگرد، محمدعلی زارع چاهوکی*، مجید آجورلو، محمد نهتانی
    پژوهش حاضر با هدف مقایسه کارایی روش های رگرسیون لجستیک، آنتروپی حداکثر و پرسپترون چندلایه در ارائه مدل پیش بینی پراکنش رویشگاه گونه بادامک (Amygdalus scoparia) در مراتع استان قم انجام گرفت. برای این منظور، بعد از شناسایی رویشگاه های خالص این گونه، نمونه برداری از پوشش گیاهی به روش تصادفی- منظم انجام گرفت. برای نمونه برداری از خاک رویشگاه، هشت پروفیل حفر و از دو عمق 30-0 و 60-30 سانتی متری نمونه برداری شد. بعد از اندازه گیری خصوصیات خاک و تهیه لایه های مربوط به خصوصیات فیزیوگرافی (شیب، جهت، ارتفاع)، زمین شناسی و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، مدلسازی پیش بینی پراکنش انجام گرفت و نقشه پیش بینی رویشگاه گونه مورد مطالعه تهیه شد. در مرحله بعد، میزان تطابق نقشه پیش بینی حاصل و نقشه واقعی رویشگاه بررسی شد. براساس مقادیر ضریب کاپای محاسبه شده، مدل رگرسیون لجستیک توانسته است پراکنش رویشگاه گونه مورد مطالعه را در سطح عالی (ضریب کاپای 91/0) پیش بینی کند؛ این در حالی است که نقشه پیش بینی حاصل از روش پرسپترون چندلایه و آنتروپی حداکثر دارای تطابق خیلی خوب (به ترتیب ضریب کاپای 85/0 و 8/0) با نقشه واقعی بود. این نتایج نشان می دهد که روش رگرسیون لجستیک در برآورد دامنه پراکنش رویشگاه این گونه در مقایسه با دو روش دیگر، از دقت بیشتری برخوردار است. براساس مدل رگرسیون لجستیک، نوع سازند زمین شناسی (سازند آذرین) و مقدار سنگریزه عمق اول خاک، موثرترین عوامل در حضور این گونه در رویشگاه مورد مطالعه اند. این نتایج گویای آن است که در انتخاب روش بهینه مدلسازی، علاوه بر قابلیت های هر روش، باید به دامنه آشیان بوم شناختی گونه های مورد مطالعه نیز توجه ویژه شود.
    کلید واژگان: بادامک, پیش بینی پراکنش, پرسپترون چند لایه, رگرسیون لوجستیک, روش یادگیری ماشینی, مراتع استان قl}
    Mohamadali Zarechahooki *
    This study aims at comparing the performance of logistic regression, maximum entropy, and multilayer perceptron techniques in preparing the predictive habitat distribution map of Amygdalus scoparia in rangelands of Qom province. For this purpose, vegetation sampling was done using random systematic methods after identifying pure habitats of this species. For soil sampling, eight profiles were excavated and two samples were taken from 0-30 and 30-80 cm depth. After analyzing the soil characteristics in the laboratory and generating the layers of physiographic characteristics (slope, aspect, and elevation), geology and physical and chemical characteristic of soil, predictive habitat distribution modeling was performed. Then the accuracy of generated map was evaluated by kappa. Based on the calculated kappa coefficient, logistic regression model was able to predict the habitat distribution of studied species at the excellent level (kappa= 0.91). Meanwhile, predictive maps derived from maximum entropy and multi-layer perceptron had very good aggrement with actual map (kappa 0.85 and 0.8, respectively). These results indicate that the logistic regression model is more accurate than other methods for predicting the distribution of this species due to specific circumstances. Based on logistic regression model, geological formation (Igneous formations) and soil gravel amount are the most influential factors effecting the the presence of this species in this habitat. These results indicate that in order to select the optimal modeling approach, it should be given special attention to the ecological niche of the species studied in addition to the capabilities of each method.
    Keywords: Amygdalus scoparia, Predictive distribution, Multi, layer perceptron, Logistic regression, Machine learning method, Rangelands of Qom}
  • صمد شادفر
    یکی از انواع فرسایش آبی که باعث ایجاد فرسایش و رسوب در حوزه های آبخیز می شود و خسارت های زیادی به اراضی کشاورزی، مرتعی و تاسیسات زیر بنایی وارد می نماید، فرسایش خندقی می باشد. در این تحقیق بررسی فرسایش خندقی با هدف تعیین پتانسیل آن با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی انجام شده است. جهت تعیین پتانسیل فرسایش خندقی از ساختار پرسپترون چندلایه و الگوریتم لونبرگ مارگوت با به کارگیری متغیرهای خاک، سنگ شناسی، کاربری اراضی، فاصله از گسل، شیب، جهت شیب، فاصله از جاده، فاصله از شبکه آبراهه ها و طبقات ارتفاعی استفاده شد. نتایج نشان داد، ساختار 1-13-9 با تابع فعال سیگموئید در لایه پنهان برای بررسی پتانسیل فرسایش خندقی مناسب تر است. نتایج پهنه بندی فرسایش خندقی نشان داد که 70.26 درصد از حوزه آبخیز در طبقه خیلی کم، 1.71 درصد در طبقه کم، 2.45 درصد در طبقه متوسط، 2.65 درصد در طبقه زیاد و 22.93 درصد در طبقه خیلی زیاد قرار گرفته است. از سوی دیگر نتایج نشان داد که شیب کمتر از 10 درصد، فاصله از آبراهه تا 50 متری، واحدهای سنگ شناسی EM و M2 و کاربری مرتع بیشترین تاثیر را در رخداد فرسایش خندقی دارند.
    کلید واژگان: پرسپترون چند لایه, خندق, سیگموئید, لایه پنهان, لونبرگ مارگوت, مرتع}
    Samad Shadfar
    Gully erosion is a type of water erosion that causes significant sedimentation in watersheds and ýdamages in agricultural lands, rangelands, and infrastructures. This study was conducted to ýdetermine the potential of gully erosion by artificial neural network. The Levenberg-Marquardt ýý(LM) algorithm and Multi-Layer Perceptron were used employing soil, geology, land use, ýdistance to fault, slope, aspect, distance from roads, distance from drainage, and elevation data ýas its variables. Results showed that the structure of 1-13-9 with sigmoid activation function in ýthe hidden layer is more suitable for gully erosion potential assessment. Zonation of gully ýerosion revealed that the watershed area was divided into different classes of different extent, ýincluding 65.94% in very low, 4.07% in low, 3.78% in medium, 4.75% in high, and 21.94% in ývery high potential class. Furthermore, results indicated that slope less than 10%, 50 m distance ýfrom the stream, rangeland area, and lithological units of EM and M2 had the greatest impact ýon the occurrence of gully erosion.
    Keywords: Gully, Hidden layer, Levenberg, Marquardt (LM), Multi layer perceptron, Rangeland, ýSigmoid}
  • نگار حافظی، محمد جواد شیخ داودی*، سید مجید سجادیه، محمد اسماعیل خراسانی فردوانی
    هدف از این تحقیق پیش بینی نسبت رطوبت ورقه های سیب زمینی در طی فرآیند خشک کردن با گرمایش مادون قرمز تحت شرایط خلا به عنوان تابعی از زمان خشک کردن، میزان خلا، توان تابشی لامپ مادون قرمز، ضخامت ورقه و محتوای رطوبت محصول به کمک شبکه های عصبی مصنوعی می باشد. آزمایش ها در سه سطح توان لامپ مادون قرمز 100، 150 و 200 وات، سه سطح خلا 20، 80 و 140 میلی متر جیوه به همراه یک حالت تحت شرایط اتمسفری (بدون خلا) با سه ضخامت ورقه 1، 2 و 3 میلی متر در سه تکرار انجام گردید. از شبکه عصبی پرسپترون چند لایه پس انتشار پیشخور با الگوریتم یادگیری لونبرگ- مارکوارت جهت پیش بینی تغییرات رطوبت نسبت به زمان در طی فرآیند خشک کردن استفاده گردید. بهترین چیدمان شبکه عصبی بر اساس یک لایه پنهان به صورت 1-2-4 با تابع انتقال تانژانت سیگموئید انتخاب شد. به طور کلی نتایج حاکی از آن بود که شبکه عصبی پنجم با پارامتر های ورودی ضخامت ورقه، خلا، توان تابشی لامپ مادون قرمز و محتوای رطوبت محصول با بیشترین ضریب تبیین 99990/0 و کمترین خطای شبکه 00016/0 نتایج بهتری در جهت پیش بینی نسبت رطوبت ورقه های سیب زمینی ارائه نموده است.
    کلید واژگان: مادون قرمز, خلا, ضریب تبیین, پرسپترون چند لایه, الگوریتم لونبرگ, مارکوارت}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال