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 مطالب مجلات
ردیف ۱۰-۱ از ۱۴۸۸۷۷ عنوان مطلب
|
  • اباذر سلگی*، حیدر زارعی، محمدرضا گلابی
    سابقه و هدف
    نیاز روزافزون به آب سبب گردیده است که برنامه ریزی های مدیریتی به منظور کنترل مصرف آب در آینده از اهمیت بیشتری برخوردار باشد. با پیش بینی جریان رودخانه ها علاوه بر مدیریت بهره برداری از منابع آب، می توان حوادث طبیعی نظیر سیل و خشکسالی را نیز پیش بینی و مهار نمود. به همین دلیل برآورد صحیح و دقیق جریان رودخانه با استفاده از مدل های مختلف یکی از موضوعاتی است که در منابع آب مورد بررسی پژوهشگران می باشد. مدل های هوشمند جهت پیش بینی جریان رودخانه توسط پژوهشگران مختلف به کار رفته اند. یکی از این مدل ها که عملکرد خوبی از خود نشان داده است مدل برنامه ریزی بیان ژن می باشد. اخیرا شیوه استفاده از مدل های هوشمند به صورت ترکیبی مورد پذیرش قرار گرفته است که جهت انجام این کار معمولا از تبدیل موجک استفاده می شود.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه از مدل برنامه ریزی بیان ژن(GEP) برای مدل سازی جریان در مقیاس های روزانه و ماهانه در رودخانه گاماسیاب استفاده شد. برای این منظور از داده های بارش، دما، تبخیر و جریان رودخانه گاماسیاب در ایستگاه وراینه با یک دوره آماری 43 ساله (1390-1348) استفاده شد. برای افزایش عملکرد مدل از دو روش پیش پردازش داده ها یعنی تبدیل موجک(Wavelet Transform) و تجزیه به مولفه های اصلی(PCA) استفاده شد. بدین صورت که سیگنال اولیه هر یک از پارامترهای ورودی با استفاده از تبدیل موجک تجزیه شد. سپس برای مشخص کردن زیرسیگنال های مهم از روش تجزیه به مولفه های اصلی استفاده شده و زیرسیگنال های مهم به عنوان ورودی به مدل برنامه ریزی بیان ژن وارد شد تا مدل ترکیبی برنامه ریزی بیان ژن-موجک(WGEP) حاصل گردید.
    یافته ها
    بررسی ساختارهای مختلف برای مدل برنامه ریزی بیان ژن نشان داد که عملکرد مدل در دوره روزانه خوب بوده ولی در دوره ماهانه عملکرد کاهش یافته است. مقایسه مدل ترکیبی برنامه ریزی بیان ژن-موجک با مدل برنامه ریزی بیان ژن نشان داد که عملکرد مدل ترکیبی در هر دو دوره زمانی روزانه و ماهانه از مدل ساده بهتر بوده است. دلیل این امر به خاطر پیش پردازشی است که روی داده ها پیاده شده بود. این در حالی است که نتایج مدل ترکیبی در دوره روزانه حدود 4 درصد و در دوره ماهانه 23 درصد ضریب تعیین مدل را افزایش داد. همچنین با توجه به تعداد زیاد زیرسیگنال ها به کار بردن روش PCA باعث افزایش سرعت اجرای برنامه شد.
    نتیجه گیری
    استفاده از روش های پیش پردازش داده ها باعث افزایش عملکرد مدل شده است و استفاده از روشPCA به عنوان یک ابزار کمکی برای تبدیل موجک موجب افزایش سرعت و دقت مدل شده است. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که می توان از ترکیب مدل برنامه ریزی بیان ژن با تبدیل موجک به عنوان یک ابزار مناسب برای مدل سازی و پیش بینی جریان رودخانه گاماسیاب بهره برد.
    کلید واژگان: برنامه ریزی بیان ژن, پیش پردازش داده ها, تبدیل موجک, روش PCA, مدل سازی جریان
    Abazar Solgi *, Mohammad Reza Golabi
    Background And Objectives
    An increasing need to water causes the importance of planning management in order to control water consumption in the future. River flow prediction, in addition to the management of water resources, can predict natural disasters such as flood and drought. Therefore, an accurate estimation of river flow using different models is an issue which has been considered by different water resource researchers. Intelligent models have been used to predict river flow. One of these models, which have shown appropriate performance, is Gene Expression Programming (GEP). A use of intelligent models in combinations has been lately accepted and for this purpose, the wavelet transform is usually used.
    Materials And Methods
    In this study, the GEP model was used for modeling flow in the daily and monthly scale in Gamasiyab River. For this purpose, data of precipitation, temperature, evaporation and flow Gamasiyab River in Varayeneh Station was used during the period from 1970 to 2012. To increase the accuracy of the model, two methods of data pre-process, called Wavelet transform, and principal components analysis (PCA) and were used in such a way that the primary signal of each input parameter was decomposed using the wavelet transform. Then, to determine main sub-signals, the principal components analysis was used and main sub-signals as inputs were entered into the GEP model to produce Wavelet- Gene Expression Programming (WGEP).
    Results
    Detection of different structures of the GEP model showed that the performance of the model was good on the daily scale, but in the monthly scale, the performance was reduced. The comparison of the WGEP model with The GEP model showed that the performance of the hybrid model in both of the daily and monthly scale was better than the simple model. It’s because of a pre-process which was done on data. The results of the hybrid model, based on the coefficient determination, was increased by 4% on the daily scale, and by 23% in the monthly scale. Also, regarding too many sub-signals, using the Principal Components Analysis increased the speed of running.
    Conclusion
    Using pre-process of data has increased the performance of the model and using the PCA, as an auxiliary tool for the wavelet transform, increased the speed and accuracy of the model. Totally, the results showed that it’s possible to use the GEP model with the wavelet transform as a suitable tool for modeling and predicting the flow of Gamasiyab River.
    Keywords: Data Pre-processing, Flow Modeling, Gene Expression Programming, Wavelet Transform, PCA Method
  • صابر علی دادی، اباذر سلگی، مهرنوش شهنی، حیدر زارعی*
    پیش بینی جریان رودخانه ها به عنوان یکی از منابع اصلی تامین کننده آب بشر، همواره یکی از موضوعات مهم مورد بحث در هیدرولوژی و منابع آب بوده است. بدین جهت، مدل های مختلفی برای مدل سازی و پیش بینی جریان رودخانه ها مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه، به ارزیابی دو مدل ژنتیکی به نام های برنامه ریزی ژنتیک و برنامه ریزی بیان ژن پرداخته شده است. برای این منظور، با استفاده از داده های روزانه جریان، دما، بارش و تبخیر در ایستگاه تله زنگ اقدام به مدل سازی جریان رودخانه دز شده است. نتایج نشان داد که مدل برنامه ریزی بیان ژن با ضریب تبیین 0/86 و جذر میانگین مربعات خطای 0/0030(مترمکعب در ثانیه) نسبت به مدل برنامه ریزی ژنتیک با ضریب تبیین 0/85 و جذر میانگین مربعات خطای 0/0037(مترمکعب در ثانیه) دارای عملکرد بهتری می باشد. علاوه بر این، سرعت اجرای مدل برنامه ریزی بیان ژن نسبت به مدل برنامه ریزی ژنتیک بیشتر بوده و در زمان کوتاهی قادر به ارائه نتایج می باشد. با افزایش تعداد داده های ورودی مدل برنامه ریزی ژنتیک کند شده و گاهی قادر به ارائه نتایج نمی باشد درحالی که مدل برنامه ریزی بیان ژن این قابلیت را دارد که با تعداد ورودی ها و داده های بیشتر، نیز عمل مدل سازی را انجام دهد. به طورکلی نتایج نشان داد که مدل برنامه ریزی بیان ژن برای مدل سازی و پیش بینی جریان رودخانه قابلیت خوبی دارد.
    کلید واژگان: مدل GEP, مدل GP, مدل سازی جریان رودخانه, رودخانه دز
    Abazar Solgi, Heydar Zarei *, Mehrnoush Shehni, Saber Alidadi
    Predicting rivers flow, as one of the main resources of water for human beings, has always been one of the important issues discussed in hydrology and water resources. So, different models have been used for modeling and predicting rivers flow.
     In this study, two genetic models, Gene Expression Programming (GEP) and genetic programming (GP) were evaluated. Flow, temperature, precipitation, and evaporation data were used to model the daily flow in Tale Zang station. The results showed that GEP model, with R2=0.86 and RMSE=0.0030 m3/s, had the better performance than GP model, with R2=0.85 and RMSE=0.0037 m3/s. Moreover, the speed of GEP was more than GP and had ability to present results in a short time. By increasing the number of data, the speed of GP decreased and sometimes it couldn’t present results, while GEP had the ability to work with more data and model the river flow.
    Keywords: Generally, the results showed that GEP model had good ability for modeling, predicting rivers flow
  • احمدرضا قاسمی دستگردی*، مرضیه اسمعیل پور

    تبخیر از تشت به عنوان یک پارامتر کاربردی در زمینه های مختلف، مانند برآورد هدر رفت آب از دریاچه ها و مخازن سدها و همچنین برآورد نیاز آبی گیاهان به ویژه در مناطقی که اطلاعات لایسیمتری وجود ندارد، کاربرد دارد. مدل سازی این پارامتر می تواند در زمینه بازسازی داده های گم شده و برنامه ریزی های درازمدت منابع آب و توسعه کشاورزی کارساز باشد. در این پژوهش با به کارگیری یک مدل هوش مصنوعی (برنامه ریزی بیان ژن) و دو مدل سری زمانی (فوریه و آریما)، تبخیر از تشت در ایستگاه سد زاینده رود در دوره زمانی 1344 تا 1396 (53 سال) مدل سازی شد. سری زمانی داده های تبخیر از تشت در مقیاس روزانه برای ماه های گرم سال (خرداد، تیر، مرداد، شهریور و مهر)، به عنوان ورودی مدل های فوریه و آریما و 4 الگوی مختلف شامل استفاده از داده های روزانه تبخیر 1 ماه قبل، 2 ماه قبل، 3 ماه قبل و 4 ماه قبل، به عنوان ورودی مدل برنامه ریزی بیان ژن استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل برنامه ریزی بیان ژن تنها در ماه مهر نتایج قابل قبولی دارد و برای ماه های دیگر نتایج از نظر شاخص های آماری قابل قبول نمی باشد. میزان خطای برآود تبخیر روزانه در ماه مهر 38/0 میلی متر بر روز (معادل 7/2 درصد) بدست آمد. این میزان خطا بر اساس ضریب تبیین 84/0 و ضریب نش- ساتکلیف (ضریب کارایی مدل) 83/0، قابل قبول ارزیابی شد. بر خلاف مدل برنامه نویسی بیان ژن، مدل فوریه در تمام ماه های مورد مطالعه نتایج قابل قبول ارائه داد. مقادیر خطای برآورد تبخیر روزانه در این روش بین 02/1 تا 7/0 میلی متر بر روز به دست آمد که معادل 2/5 تا 8/8 درصد است. مقایسه نتایج دو مدل فوق با نتایج مدل آریما نیز نشان داد مقادیر خطای مدل آریما در تمام ماه ها بیشتر (4/9 تا 6/19 درصد) از مدل های فوریه و برنامه ریزی بیان ژن است. بنابراین بهترین مدل برای برآورد تبخیر روزانه از تشت، در ماه مهر مدل برنامه ریزی بیان ژن و در بقیه ماه ها مدل فوریه می باشد. ارزیابی دقت و توانایی برآورد داده های حدی تبخیر روزانه نیز نشان داد، مدل فوریه در تخمین داده های حدی، دارای توانایی بالاتری نسبت به دو مدل دیگر است. بنابراین می توان این مدل را جهت برآورد تبخیر روزانه در ایستگاه سد زاینده رود و همچنین بازسازی داده های گم شده توصیه نمود.

    کلید واژگان: تبخیر, داده های حدی, داده های گمشده, شبیه سازی
    Ahmadreza Ghasemi *, Marziyeh Esmaeilpour

    The pan evaporation is used as a practical parameter in various fields, such as estimating water loss from lakes and dams, as well as estimating the Plant water requirement, especially in areas where there is no lysimeter information. Modeling this parameter can be useful in the estimation of missing data and long-term planning of water resources and agricultural development. In this research, by using an artificial intelligence model (Gene Expression Programming, GEP) and two time series models (Fourier and ARIMA), evaporation from the pan at Zayanderud dam station, was modeled in the period from 1344 to 1396 (53 years). The time series of pan evaporation on daily scale for the months of June (Khordad), July (Tir), August (Mordad), September (Shahrivar), and October (Mehr) as input to the Fourier and ARIMA models and 4 different patterns including the use of daily evaporation data 1 month, 2 months, 3 months and 4 months ago, were used as input for gene expression programming model. The results showed that the GEP model has acceptable results only in Mehr, and for other months the results are not acceptable in terms of statistical indicators. The daily evaporation estimated error was found to be 0.38 mm in Mehr. This error was acceptable based on the coefficient of determination of 0.84, the Nash-Sutcliffe coefficient of 0.83 and the Willmott's index of  agreement of 0.95. Unlike the gene expression programming model, the Fourier model provided acceptable results in all the studied months. The error values were obtained between 1.02 and 0.7 mm per day in all the studied months, which is equivalent to 5.2 to 8.8 percent. Comparing the results of the above two models with the ARIMA model showed that, the error values of the ARIMA model in all months are higher (9.4 to 19.6%) than the Fourier model, and Gene Expression Programming model. Therefore, the best model for estimating pan evaporation in October (Mehr) is the Gene Expression Programming model and in the rest of the months, the Fourier model. The evaluation of the model in estimating the extremes daily evaporation data also showed that the highest and lowest accuracy is in October (Mehr) and June (Khordad), respectively. In total, according to the statistical indices, the ability of the Fourier model to estimate the daily evaporation in the Zayanderud dam station was proved. Therefore, this model can be recommended to estimate the daily evaporation and also to reconstruct the missing data in this station

    Keywords: Evaporation, Missing Data, Simulation, Extreme Data
  • مجید منتصری، سروین زمان زاد قویدل
    پیش بینی جریان رودخانه به منظور فعالیت های مرتبط با برنامه ریزی و بهره برداری منابع آب لازم و ضروری است. عملکرد دو الگوی هوشمند شامل فازی-عصبی تطبیقی (مبتنی بر روش افراز شبکه) و برنامه ریزی بیان ژن در پیش بینی جریان رودخانه بررسی شد. 21 سال رواناب ماهانه دو ایستگاه صفاخانه واقع بر روی رودخانه ساروق چای و سنته واقع بر رودخانه خرخره چای در حوضه آبریز زرینه رود استفاده شد. اثرات تناوبی و فصلی جریانات ماهانه در این تحقیق بر روی عملکرد الگوها ارزیابی شد. با در نظر گرفتن ضریب فصلی در الگوی برنامه ریزی بیان ژن مقدار آماره ضریب تعیین به ازای بهترین الگو به میزان 19/0 و 25/0 به ترتیب برای ایستگاه های صفاخانه و سنته افزایش یافت. همچنین عملکرد دو الگوی فوق برای پیش بینی جریان با داده های ایستگاه مجاور نیز بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که هر دو روش فازی-عصبی و برنامه ریزی بیان ژن می توانند به طور موفقیت آمیزی برای پیش بینی رواناب ماهانه رودخانه استفاده شوند. در این حالت مقدار آماره ریشه میانگین مربعات خطا با به کارگیری بهترین ترکیب ورودی برای الگوهای فازی-عصبی تطبیقی و برنامه ریزی بیان ژن به ترتیب برابر 88/4 و 89/4 به دست آمد. اما الگوی برنامه ریزی بیان ژن-به دلیل ارائه رابطه ریاضی حاکم بر مساله مورد بررسی-نسبت به الگوی فازی-عصبی تطبیقی برتری دارد.
    کلید واژگان: افراز شبکه, برنامه ریزی بیان ژن, پیش بینی, رواناب ماهانه, فازی, عصبی تطبیقی
    Sarvin Ghavidel
    Forecasts of streamflows are required for many activities associated with the planning and operation of components in a water resource system. This paper demonstrates the application of two different intelligent approaches including adaptive neuro-fuzzy (ANFIS) based on grid partition and Gene Expression Programming (GEP) for the prediction of monthly streamflows. In the first part of the study, ANFIS and GEP models were used in one-month ahead streamflow forecasting and the results were evaluated. Monthly run-off data of 21 years from two stations, the Safakhaneh Station on the Sarough-Chay Stream and the Senteh Station on the Kherkherh-Chay Stream in the Zarrineh-rud Basin of Iran were used in the study. The effect of periodicity on the model’s forecasting performance was also investigated. By application of periodicity coefficient in GEP model, determination coefficient in the case of the best input combination for Safakhaneh and Senteh increased 0.19 and 0.25, respectively. In the second part of the study, the performance of the ANFIS and GEP techniques was tested for streamflow estimation using data from the nearby river. The results indicated that the GEP and ANFIS models could be employed successfully in forecasting streamflow. In this case, for the best input combination, root mean square error (RMSE) for ANFIS and GEP obtained equal to 4.88 and 4.89 respectively. However, GEP is superior to ANFIS in giving explicit expressions for the problem.
    Keywords: Grid Partition, Gene Expression Programming, Forecasting, Monthly run, off, Adaptive neuro, fuzzy
  • فرزانه ابارشی*، مهدی مفتاح هلقی، هادی ثانی خانی، امیراحمد دهقانی
    آب زیرزمینی مهم ترین منابع تامین آب در جهان برای مصارف خانگی و شرب می باشد. در این خصوص، سیاست تامین آب مناسب به خصوص در طول فصول خشک مستلزم پیش بینی نوسانات تراز آب با دقت قابل قبول می باشد. در این پژوهش به مقایسه عملکرد سه روش هوش مصنوعی برای پیش بینی نوسانات تراز سطح ایستابی پرداخته شده است. این مدل ها شامل شبکه های عصبی مصنوعی، سامانه استنتاج تطبیقی فازی- عصبی و برنامه ریزی بیان ژن می باشند که برای پیش بینی سری زمانی تراز سطح آب در حوضه زرین گل در استان گلستان به کار گرفته شدند. داده های تراز سطح آب در مقیاس ماهانه در دوره آماری 89-1359 برای آموزش و آزمون مدل ها استفاده شدند. پارامترهای آماری شامل ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تعیین (2R) به منظور بررسی عملکرد مدل ها به کار گرفته شدند. نتایج به دست آمده بیانگر آن بودند که هر سه روش شبکه های عصبی، فازی- عصبی و برنامه ریزی بیان ژن می توانند به طور موفقیت آمیزی برای پیش بینی نوسانات سطح ایستابی مورد استفاده قرار گیرند. در بهترین حالت اجرای مدل، بالاترین مقدار ضریب تعیین، برای چاه های سلاخ غیب (R2=0.83)، کوچک خرطوم (R2=0.80) و ایمرتره ملا (R2=0.84) محاسبه شد، که مقادیر بالا مربوط به روش برنامه ریزی بیان ژن می باشد. از طرفی عملکرد مدل برنامه ریزی بیان ژن در مقایسه با دو روش دیگر از جنبه های مختلف بهتر بود. در روش برنامه ریزی بیان ژن می توان رابطه ریاضی حاکم بر مساله مورد بررسی را به صورت دقیق مشخص نمود.
    کلید واژگان: شبکه عصبی مصنوعی, فازی, عصبی تطبیقی, برنامه ریزی بیان ژن, تراز سطح ایستابی
    F. Abareshi*, M. Meftah Halghi, H. Sanikhani, A.A. Dehghani
    Groundwater is a prominent source of drinking and domestic water in the world. In this context a reliable water supply policy, specifically during the dry season necessitates accurately acceptable predictions of water table depth fluctuations. The inter-comparison of three artificial intelligence (AI) techniques are presented using the results of water table depth fluctuation time series. These models comprise Artificial Neural Network (ANN), Adaptive Nero-Fuzzy Inference System (ANFIS) and GeneExpression Programming (GEP), which are for water table predicting of Zarringol basin in Golestan province, Iran. The monthly mean water table data with a period between 1980 and 2010 were used for training and testing the models. Statistical parameters, namely, the root mean square error (RMSE) and determination coefficient (R2) were used to measure their performance. Overall, the results indicate that ANN, ANFIS and GEP models could be employed successfully in forecasting water table fluctuation. The best performing model, The highest coefficient of determination for Salakhgheib well (R2=0.83), Kochak Khortom well (R2=0.80) and Imeretaremola well (R2=0.84) calculated that these values are related to gene expression programming method. However, the performance of GEP displayed a better edge over the other two modeling approaches in most of the respects especially in giving explicit expression for the problem.
    Keywords: ANN, ANFIS, GEP, Water table depth
  • بهاره جبالبارزی، آرش ملکیان*

    مدل سازی و پیش بینی سطح ایستابی چاه ها یکی از کار های اساسی برایرسیدن به مدیریت بهینه منابع آب می باشد. یکی از راه های پیش بینی سطح آب زیرزمینی استفاده از تکنیک های هوش مصنوعی نظیر شبکه عصبی مصنوعی و برنامه ریزی بیان ژن می باشد. هدف از این پژوهش بررسی کارایی روش شبکه عصبی مصنوعی و برنامه ریزی بیان ژن در پیش بینی سطح ایستابی آب زیرزمینی آبخوان دشت جیرفت می باشد. به این منظور از داده های سطح ایستابی 65 چاه موجود در آبخوان دشت جیرفت برای یک دوره یازده ساله استفاده شد. سطح ایستابی چاه ها توسط هر یک از تکنیک های شبکه عصبی و برنامه ریزی بیان ژن به طور جداگانه شبیه سازی شد و در انتها از آماره های ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین مطلق خطا، شاخص تطابق و R2</sup> برای تعیین دقت پیش بینی هر کدام از روش ها استفاده شد. نتایج این پژوهش کارایی و دقت بالای هر دو تکنیک شبکه عصبی و برنامه ریزی بیان ژن را در پیش بینی سطح ایستابی چاه های منطقه نشان داد. ضریب همبستگی در روش شبکه عصبی مصنوعی برابر با 96/0 و در روش برنامه ریزی بیان ژن برابر با 72/0 شد که نشان دهنده این است روش شبکه عصبی مصنوعی در این تحقیق دقت بالاتری را در پراکنش داده های دشت جیرفت طی سال های 1381-1391 دارا می باشد.

    کلید واژگان: سطح ایستابی, شبکه عصبی مصنوعی, برنامه ریزی بیان ژن, آبخوان دشت جیرفت
    Bahareh Jebalbarezi, Arash Malekian*

    Modeling and prediction of groundwater level is one of the basic tasks to achieve optimal management of water resources. One way to predict the groundwater level is using artificial intelligence techniques such as neural networks and gene expression planning. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of artificial neural network (ANN) and gene expression methods in predicting groundwater level of Jiroft plain aquifer. For this purpose, the data from 65 piezometric wells in the Jiroft plain aquifer was used for a period of eleven years. The level of piezometric wells by each of the techniques of gene expression and neural network were simulated separately and at the end, the root mean square, mean absolute error, and R2 were used to determine the accuracy of the predictions of each of the methods.The results of this study showed the higher efficiency and accuracy of both neural network techniques and gene expression in predicting the groundwater level region. The correlation coefficient in the artificial neural network method gene expression method was equal to 0.96 and 0.72, respectively, indicating the higher efficiency of artificial neural network in the simulation of Jiroft plain groundwater data over the period studied.

    Keywords: Artificial neural networks, Groundwater table, Gene expression, Jiroft plain
  • معصومه خلج *، لیلا نقی پور، صابره دربندی، سجاد برشنده
    در رودخانه ها به ویژه در رودخانه های فصلی هنگام سیلاب به دلیل تلفات انتقال در مسیر جریان، حجم آب در پایین دست کاهش می یابد. از این رو مدل سازی چنین فرایندی در مدیریت منابع آب و مهندسی رودخانه حائز اهمیت است. در این تحقیق با استفاده از روش برنامه ریزی بیان ژن، تلفات انتقال در مسیر رودخانه فصلی زنگمار واقع در شمال غرب ایران بر اساس هیدروگراف های ورودی و خروجی مشاهداتی در بازه بین ایستگاه های ماکو و پلدشت مورد بررسی قرار گرفت. پس از اعمال ورودی های مختلف و عملگر های متداول برنامه ریزی بیان ژن، هیدروگراف خروجی در ایستگاه پایین دست شبیه سازی گردید. بررسی شاخص های آماری نشان داد که عملکرد مدل برنامه ریزی بیان ژن در پیش بینی هیدروگراف خروجی قابل قبول بوده به طوری که برآورد تلفات انتقال در مقایسه با مقادیر مشاهداتی حدود 7/4% تخمین زده شده است.
    کلید واژگان: برنامه ریزی بیان ژن, تلفات انتقال, رودخانه زنگمار, هیدروگراف سیلاب
    M.Khalaj*, L.Naghipour, S.Darbandi, S.Barshandeh
    In rivers spatially ephemeral rivers، volume of water in downstream reduced due to transmission losses. Thus the modeling such process is important in water resources management and river engineering. In this study، using gene expression programming، transmission losses in zangmar River that is located in northwest Iran، based on observations input and output hydrographs in Mako and Poldasht stations has been calculated. After the introduction of various terminals and commen function in gene expression programming model، the output hydrograph in downstream stations were simulated. Statistical indices showed that the gene expression programming model predict output hydrograph acceptable so that the estimated output losses in comparison with the observed values is 7/4%.
    Keywords: flood hydrograph, gene expression programming, transmission losses Zangmar River
  • رضا دهقانی*، امیر پورحقی، مهرداد خیرایی
    میزان سختی آب زیرزمینی عامل مهمی در مسائل هیدروژئولوژی و بویژه مطالعه کیفی آب های زیرزمینی می باشد. در چند دهه اخیر سیستم های هوش مصنوعی کاربرد زیادی در علوم مختلف از جمله مدیریت منابع آب داشته است. در این پژوهش تخمین میزان سختی آب زیرزمینی دشت مازندران، با استفاده از برنامه ریزی بیان ژن مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن با سایر روش های هوشمند همچون شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی مقایسه شده است، برای این منظور هیدروژن کربنات، کلرید، سولفات، منیزیم و کلسیم در مقیاس زمانی ماهانه در طی دوره آماری (1373-1393) بعنوان ورودی و میزان سختی آب بعنوان پارامتر خروجی انتخاب گردید. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین قدر مطلق خطا و ضریب نش ساتکلیف برای ارزیابی و نیز مقایسه عملکرد روش ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد مدل برنامه ریزی بیان ژن دارای بیش ترین ضریب همبستگی 960/0، کمترین ریشه میانگین مربعات خطاppm 112/0، میانگین قدر مطلق خطا ppm 171/0 و نش ساتکلیف880/0 در مرحله صحت سنجی در اولویت قرار گرفت. در مجموع نتایج نشان داد که مدل برنامه ریزی بیان ژن توانایی بالایی در تخمین برخی مقادیر بیشینه و میانی میزان سختی آب زیرزمینی دارد.
    کلید واژگان: برنامه ریزی بیان ژن, تخمین, دشت مازندران, شبکه عصبی مصنوعی, سیستم استنتاج فازی, عصبی تطبیقی
    Reza.Dehghani Dehghani *, Amir Pourhaghi, Mehrdad Kheiraey
    Rate of water hardness is an important factor in hydrogeology, particularly in groundwater quality researches. In recent decades, the artificial intelligence systems such as artificial neural networks have many applications in various sciences, including management of water resources. In this study, estimated rate of groundwater hardness in Mazandaran plain, using Gene expression programming have been studied and the results is compared with other intelligent methods such as artificial neural network and Anfis. For this purpose the hydrogen carbonate, chloride, sulfate, magnesium and calcium monthly time scale of the period (1994-2014) was selected as inputs and water hardness as output. Standard deviation of the correlation coefficient, root mean square error, and coefficient of Nash Sutcliff were used to assess various methods. The results showed that Gene expression programming model has the maximum correlation coefficient 0.960, minimum root mean square error 0.112, mean absolute error 0.171 coefficient of Nash Sutcliff 0.880 was in the verification phase. In overall, the results showed that the Gene expression programming model has high performance in estimating some maximum and intermediate values of groundwater hardness.
    Keywords: Gene expression programming, estimating, Mazandaran Plain, ANN, Anfis
  • حمیدرضا باباعلی، رضا دهقانی
    برآورد بارش برای اجرای طرح های مطالعات منابع آب، خشک سالی، طرح های آمایش سرزمین، محیط زیست، آبخیزداری و طرح های جامع کشاورزی ضروری می باشد. در این پژوهش جهت تخمین بارش ماهانه دشت کاکارضا واقع در استان لرستان از مدل برنامه ریزی بیان ژن استفاده شد و نتایج آن با سایرروش های هوشمند از جمله سیستم استنتاج فازی_عصبی و شبکه عصبی مصنوعی مقایسه گردید. برای این منظور از پارامترهای میانگین دما، رطوبت نسبی، تبخیر، سرعت باد در مقیاس زمانی ماهانه در طی دوره آماری (1394-1384) بعنوان ورودی و بارش بعنوان پارامتر خروجی مدلها انتخاب گردید. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطا برای ارزیابی و عملکرد مدلها مورد استفاده قرار گرفت. از لحاظ دقت، مدل برنامه ریزی بیان ژن با ضریب همبستگی 978/0 ، ریشه میانگین مربعات خطا (mm 026/0) و میانگین قدر مطلق خطا (mm 017/0) در مرحله صحت سنجی در اولویت قرار گرفت. در مجموع نتایج نشان داد که روش برنامه ریزی بیان ژن توانایی بالایی در تخمین مقادیر کمینه و میانی و بارش دارد.
    کلید واژگان: بارش, برنامه ریزی بیان ژن, سیستم استنتاج فازی, عصبی, شبکه عصبی مصنوعی
    Hamidreza Baba Ali, Reza Dehghani
    Precipitation is considered as one of the most important factures in water cycle. Prediction of monthly Precipitation is important for many purposes such as estimating torrent, drought, run-off, sediment, irrigation programming and also management of drainage basins.In this study we studied and evaluated gene expression programming to predict the Precipitation of the Kakareza river (in lorestan), and the results were compared with results of anfis and artificial neural network model. For this purpose, mean temperature, relative humidity, evaporation, wind speed rate at monthly scale during the period (2005-2015) as input and output parameters were selected as Precipitation . The criteria of correlation coefficient, root mean square error and of mean absolute error were used to evaluate and performance compare of models. The results showed that gene expression programming model has the highest correlation coefficient (0.978), the lowest root mean square error (0.026 mm) and the lowest mean absolute error (0.017mm) became a priority in the validation phase. The results showed that the gene expression programming model to estimate high minimum and maximum values of Precipitation .
    Keywords: Precipitation, Gene Expression Programming, Estimating, Artificial neural network, Anfis
  • حامد نوذری*، سعید آزادی، نادیا صدق نژاد، سجاد پویان فر

    پیش بینی تبخیر به عنوان یک جزء اصلی چرخه هیدرولوژیکی، اهمیت زیادی در مطالعات هواشناسی و منابع آب دارد. در این پژوهش، کارایی مدل های ARIMA، SARIMA، برنامه ریزی بیان ژن، رگرسیون خطی چندگانه، مونت کارلو و توماس فیرینگ در پیش بینی مقادیر ماهانه تبخیراز تشت بررسی گردید. بدین منظور، داده های تبخیر ماهانه ایستگاه تبخیرسنجی سد اکباتان در یک دوره 47 ساله (1396-1350) مورد استفاده قرار گرفتند. از آمار دوره 40 ساله 1389-1350 برای واسنجی و از داده های سالهای 1396-1390 جهت  اعتبارسنجی مدلها نتایج استفاده گردید. معیارهای ارزیابی ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا، خطای استاندارد، معیار اطلاعاتی آکاییک و ضریب نش- ساتکلیف برای ارزیابی و مقایسه عملکرد مدل ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل SARIMA عملکرد دقیق تری در پیش بینی تبخیر ماهانه داشته و مدل های برنامه ریزی بیان ژن، ARIMA و رگرسیون خطی چندگانه به ترتیب در رتبه های دوم تا چهارم قرار دارند. با توجه به این که مدل برنامه ریزی بیان ژن از سهولت کاربست بیشتر و تعداد پارامتر کمتری نسبت به مدل SARIMA برخوردار است ، پیش بینی را آسان تر و در زمان کمتری انجام می دهد و در میان روش های مورد استفاده قابل توصیه است.

    کلید واژگان: تبخیر, سد اکباتان, سری زمانی, شبیه سازی
    Hamed Nozari *, Saeed Azadi, Nadia Sedghnejad, Sajjad Pouyanfar

    Prediction of evaporation as a key component of the hydrological cycle is one of the most important issues in water resources management and meteorology studies. In this study, the performance of ARIMA, SARIMA, gene expression programming, multiple linear regression, Monte Carlo and Thomas Fairing models in prediction of monthly evaporation values of Ekbatan Dam station, west of Iran in a 47 years period (1971-2017) were evaluated. For calibration of these models, 40 years data (1971-2010), and for validation, data from 2011-2017 (7-year) were used. The statistical metrics of the correlation coefficient, root mean square error, standard error, the Akaike information criterion, and NSE were selected for evaluation and comparison of models. The results showed that the SARIMA model has more accurate performance in predicting monthly evaporation. The GEP model, ARIMA, and MLR are ranked second to fourth. However, since the GEP model is easier to use than the SARIMA model and requires fewer variables than the SARIMA model, it shows promise to generate faster results, therefore, the GEP models can be the preferred option compared to others.

    Keywords: Artificial intelligence, Ekbatan Dam, Evaporation, Simulation, time series
نکته:
  • از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبه‌ای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شده‌است‌.
  • نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شده‌اند و انتظار می‌رود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
  • جستجوی عادی ابزار ساده‌ای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش داده‌شود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشته‌های نویسنده خاصی هستید، یا می‌خواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
در صورت تمایل نتایج را فیلتر کنید:
* با توجه به بالا بودن تعداد نتایج یافت‌شده، آمار تفکیکی نمایش داده نمی‌شود. بهتراست برای بهینه‌کردن نتایج، شرایط جستجو را تغییر دهید یا از فیلترهای زیر استفاده کنید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجه‌ای نباشند.
نوع نشریه
اعتبار نشریه
زبان مطلب
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال