سلام , به سایت پایان نامه دات کام خوش آمدید
  • در انجام پایان نامه خود مشکل دارید؟نمیتوانید موضوع جدید انتخاب کنید؟برای نوشتن پروپوزال وقت کافی ندارید؟با ما تماس بگیرید بهترین متخصصان را برای انجام کار شما در اختیار داریم...

  • در انجام پایان نامه خود مشکل دارید؟نمیتوانید موضوع جدید انتخاب کنید؟برای نوشتن پروپوزال وقت کافی ندارید؟با ما تماس بگیرید بهترین متخصصان را برای انجام کار شما در اختیار داریم...

  • در انجام پایان نامه خود مشکل دارید؟نمیتوانید موضوع جدید انتخاب کنید؟برای نوشتن پروپوزال وقت کافی ندارید؟با ما تماس بگیرید بهترین متخصصان را برای انجام کار شما در اختیار داریم...

  • در انجام پایان نامه خود مشکل دارید؟نمیتوانید موضوع جدید انتخاب کنید؟برای نوشتن پروپوزال وقت کافی ندارید؟با ما تماس بگیرید بهترین متخصصان را برای انجام کار شما در اختیار داریم...

  • در انجام پایان نامه خود مشکل دارید؟نمیتوانید موضوع جدید انتخاب کنید؟برای نوشتن پروپوزال وقت کافی ندارید؟با ما تماس بگیرید بهترین متخصصان را برای انجام کار شما در اختیار داریم...

اعتماد کنید :

» بررسی کاربرد شبکه عصبی مصنوعی در روندیابی سیلاب

توسط: pardazesh در 9-10-1394, 14:10 | دسته: عمران | تعداد بازدید : 740

چکیده
رونديابي سيلاب، يكي از مسائل پيچيده‌‌‌‌‌‌ ای است كه در علم هيدروليك كانال هاي باز و مهندسي رودخانه مورد بررسي قرار گرفته است. روش¬های مختلفي در زمينه رونديابي سيلاب وجود دارند كه به دو گروه گسترده و متمركز تقسيم بندي مي شوند. هدف از اين تحقيق، شناسايي توانايي هاي شبكه عصبي مصنوعي در زمينه رونديابي سيلاب و ارائه روشي بر اين مبنا مي باشد كه در مقايسه با روش هاي متعارف رونديابي متمركز سيلاب از دقت بيشتري برخوردار است در این تحقیق از نرم افزارNeural works استفاده شده است. از آنجا که آمار موجود برای آموزش شبکه کافی نبود تعدادی آمار ورودی وخروجی سیلاب برای منطقه مورد مطالعه، از روش ماسکینگام با استفاده از نرم افزار HEC-HMS تولید شد، در اين راستا، پس از تجزيه و تحليل اطلاعات متفاوت و متعدد، مشخص گرديد كه شبكه عصبي پرسپترون چهار لايه با تابع فعاليت سيگموئيد و Delta-Rule با 60 نرون در لایه پنهان اول و 59 نرون در لایه پنهان دوم، مي تواند به نتايج خوبي در زمينه رونديابي سيلاب، در تحليل مسأله رونديابي سيل در بازه ملاثانی – اهواز ارائه ‌دهد و به عنوان مدل پيشنهادي ارائه می¬گردد.
مقايسه نتايج حاصل از ساختار پيشنهادي با نتايج حاصل ازروش ماسكينگام خطي نشان مي-دهد كه با وجود ضعف روش شبكه عصبي درتضمين بقاي جرم، در رابطه با ساير خطاها، مانند مجموع مربعات خطا و ياپيش بيني دبي و زمان اوج هيدروگراف خروجي، شبكه عصبي مصنوعي باساختار پيشنهادي مي تواند سریع ترعمل كند. همچنين، استفاده ازروش شبكه هاي عصبي مصنوعي، به عنوان يك تابع با قدرت ميانيابي قوي، در زمينه رونديابي متمركز سيلاب در اين تحقيق نمايان می شود.

 

 

95صفحه فایل ورد (Word) فونت 14 منابع  دارد قیمت 32000 تومان

 

پس از پرداخت آنلاین میتوانید فایل کامل این پروژه را دانلود کنید 

 


ادامه مطلب :

فهرست مطالب

عنوان صفحه
فصل اول :مقدمه
1-1مقدمه.......................................................................................................1
2-1خسارات ناشی از سیل ....................................................................................2
3-1روند یابی و شبکه عصبی مصنوعی.......................................................................4
فصل دوم: روشهاي روند يابي سيل در رودخانه
2-1 مقدمه ...................................................................................................8
2-2 -جريان غير دائمي در کانالهاي باز و روش¬هاي رونديابي سيل.........................................9
2-3- رونديابي سيل در رودخانه...............................................................................11
2-3-1- رونديابي گسترده........................................................................................................12
2-3-2-رونديابي متمرکز .......................................................................................................22
فصل سوم: آشنایی با شبکه عصبی مصنوعی و کاربردهایی از آن در مهندسی عمران- آب
3-1- مقدمه....................................................................................................31
3-2- تاریخچه شکل گیری و پیشرفت شبکه¬های عصبی...............................................................34
3-3- ساختار پردازش مغز انسان............................................................................36
3-4- سیستم کلی بیولوژیکی مغز انسان .....................................................37
3-5- ایده اصلی شبکه¬های عصبی..........................................................41
3-5- ایده اصلی شبکه¬های عصبی............................................................................................44
3-7- تعاریف پایه در مورد شبکه¬های عصبی....................................................................44
3-8- خصوصیات شبکه عصبی..............................................................................45
3-9- انوع مدل¬های شبکه¬های عصبی.............................................................................46
3-10- مدل سلول عصبی مصنوعی......................................................49
3-11- توابع تحریک...............................................................................................50
3-12- طبقه بندی شبکه¬های عصبی.....................................................................................................51
3-13- آموزش شبکه.........................................................................................................................52
3-14- شبکه پرسپترون چند لایه.................................................................................................................53
3-15- اعتبار مدل...............................................................................................................................54
3-16- مقدمه ای بر شبکه¬های انتشار برگشتی................................................................................................55
3-16-1- ساختار یک شبکه انتشار برگشتی.......................................................................................................56
3-16-2- الگوریتم شبکه.............................................................................................................................................57
3-17- کاربردهای شبکه عصبی مصنوعی در مهندسی عمران (آب)..................................................................................................59
3-18- نرم افزار مورد استفاده برای شبکه عصبی مصنوعی (Neural Works) ...........................................................................64
3-18-1- نحوه کار با نرم افزار Professional II NeuralWorks ......................................................................................65
3-18-2- آماده سازی اطلاعات .........................................................................................................................................................66
3-17-3- تعیین الگوریتم آموزش شبکه ............................................................................................................................................66
فصل چهارم: شبیه سازی روند یابی سیلاب منطقه مورد مطالعه با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی
4-1- مقدمه............................................................................................................................71
4-2- شماي عمومي رودخانه كارون..................................................................................................................................................71
4-3- بررسي و كنترل كيفيت آمار و آمار سازی..................................................................................................................................84
4-4 طراحي و تهيه مدل شبيه‌سازي با استفاده از روش شبكه عصبي مصنوعي...................................................................................87
4-5 انتخاب شبکه عصبی مناسب برای مساله روند یابی سیل.....................................................................................................................88
4-6 داده¬های مورد استفاده برای شبیه سازی...............................................................................................................90
4-7 پارمترهای مورد استفاده جهت آموزش نرم افزار......................................................................................................90
4-8 تست شبکه جهت عملکرد مدل ارزیابی شده...............................................................................................................................92
4-9 نتايج آزمايش شبكه....................................................................................................................................95
4-10 مقایسه هیدروگراف¬های شبکه عصبی با هیدروگراف سیل وهیدروگراف روند یابی شده از روش ماسکینگهام...........................................................................................................................
5-1- مقدمه...............................................................................................................................................................102
5-2- نتيجه‌گيري...........................................................................................................................................................103
5-3- پيشنهادات..................................................................................................................................................104
مراجع..........................................................................................................................................105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول(3-1). توابع تحریک مختلف....................................................................................................................................................51
جدول (4-1): مقدار خطاي ريشه متوسط مربعات در مقابل تعداد لايه‌هاي پنهان و نرون¬ها براي شبکه عصبي.................................95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار(4-1): مقایسه هیدروگراف سیل شماره9 و هیدروگراف شبکه عصبی در مرحله تست........................................................93
نمودار(4-2): مقایسه هیدروگراف سیل شماره 50 و هیدروگراف شبکه عصبی در مرحله تست...................................................93
نمودار(4-3): مقایسه هیدروگراف سیل شماره85 و هیدروگراف شبکه عصبی در مرحله تست......................................................94
نمودار(4-4): مقایسه هیدروگراف سیل شماره250 و هیدروگراف شبکه عصبی در مرحله تست....................................................94
نمودار (4-5): مقایسه نتایج شبکه عصبی با مقادیر اندازه گیری شده و روش ماسکینگهام (مرحله مقایسه هیدروگراف 1)............97
نمودار (4-6): آنالیز رگرسیون بین مقادیر شبکه عصبی و مقادیر اندازه گیری شده (مرحله مقایسه هیدروگراف 1).......................97
نمودار (4-7): مقایسه نتایج شبکه عصبی با مقادیر اندازه گیری شده و روش ماسکینگهام (مرحله مقایسه هیدروگراف 2)............98
نمودار (4-8): آنالیز رگرسیون بین مقادیر شبکه عصبی و مقادیر اندازه گیری شده (مرحله مقایسه هیدروگراف 2).......................98
نمودار (4-9): مقایسه نتایج شبکه عصبی با مقادیر اندازه گیری شده و روش ماسکینگهام (مرحله مقایسه هیدروگراف 3)...........99
نمودار (4-10): آنالیز رگرسیون بین مقادیر شبکه عصبی و مقادیر اندازه گیری شده (مرحله مقایسه هیدروگراف 3)....................99
نمودار (4-11): مقایسه نتایج شبکه عصبی با مقادیر اندازه گیری شده و روش ماسکینگهام (مرحله مقایسه هیدروگراف 4).......100
نمودار (4-12): آنالیز رگرسیون بین مقادیر شبکه عصبی و مقادیر اندازه گیری شده (مرحله مقایسه هیدروگراف 4)...................100
نمودار (4-13): مقایسه نتایج شبکه عصبی با مقادیر اندازه گیری شده و روش ماسکینگهام (مرحله مقایسه هیدروگراف 5).......101
نمودار (4-14): آنالیز رگرسیون بین مقادیر شبکه عصبی و مقادیر اندازه گیری شده (مرحله مقایسه هیدروگراف 5)...................101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


فهرست شکل¬ها
عنوان صفحه
شكل (1-1) تغييرات هيدروگراف در حين عبورسیل.........................................................................................................................1
شکل (2-1) موقعيت نقاط معرفي شده در روابط (2-4) و (2-5)....................................................................................................14
شکل (2-2) شبکه تفاضل متناهي براي حل معادله موج سينماتيکي خطي ......................................................................................25
شکل (2-3 ) منحني در روش ماسکينگهام –کونژ.............................................................................................................28
شکل(3-1)- یک نرون بیولوژیکی...................................................................................................................................................38
شکل(3-2)- یک نرون حسی.........................................................................................................................................................38
شکل(3-3) نرون حرکتی................................................................................................................................................................39
شکل(3-4) نرون ارتباطی...............................................................................................................................................................40
شکل شماره (3-5)........................................................................................................................................................................ 43
شکل شماره (3-6).........................................................................................................................................................................43
شکل شماره (3-7).........................................................................................................................................................................44
شکل (3-8).نمونه یک شبکه عصبی مصنوعی...............................................................................................................................45
شکل (3-9) شبکه پیشخور چند لایه.............................................................................................................................................47
شکل (3-10). تابع تحریک سیگموئید..........................................................................................................................................50
شکل (3-11). طبقه بندی شبکه¬های عصبی..................................................................................................................................52

شکل (3-12). نمونه یک شبکه MLP ........................................................................................................................................54
شکل (3-13). شبکه عصبی انتشار برگشتی با یک لایه پنهان........................................................................................................57
شکل ( 3-14). نماي صفحه اصلي نرم افزار..................................................................................................................................65
شكل(3-15). الگوريتم¬هاي مختلف موجود در نرم افزار................................................................................................................67
شکل (3-16). روشهاي آموزش شبكه............................................................................................................................................68
شکل (3-17). نماي روش بازگشتي................................................................................................................................................69
شکل (3-18). مراحل آموزش شبكه...............................................................................................................................69
شکل(4-1): پروفیل طولی رودخانه کارون ودز...................................................................................................................................80
شكل (4-2) نقشه رودخانه كارون و ايستگاه‌هاي آبسنجي...................................................................................................................83
شکل(4-3 ). نحوه بدست آوردن kوx با نرم افزار HEC-HMS ..................................................................................................86
شکل(4-4 ). نحوه بدست آوردن kوx با نرم افزار HEC-HMS.....................................................................................................86
شکل(4-5 ): نمونه ای از سیلاب روند یابی شده با نرم افزار HEC-HMS ..................................................................................87
شکل(4-6 ):تنظیم پارمترهای مورد استفاده جهت آموزش نرم افزار...................................................................................................91
شکل(4-7)مراحل آموزش شبکه.........................................................................................................................................................92
شکل(4-8)..........................................................................................................................................................................................92

 

فصل اول :مقدمه

1-1مقدمه:
پیش بینی سیل در مدت قبل از وقوع آن که این زمان بستگی به ویژگی¬های حوضۀ آبریز و عوامل آب و هوایی منطقه دارد فرصتی است که به سازمانها ی مسئول و خود مردم این امکان را می دهد که نسبت به انجام اقدامات ضروری تصمیم گیری کنند و از خسارت سیل و تبعات آن بکاهند.
این تصمیمات می تواند از اقدامات مقابله ای متداول¬¬¬¬¬¬¬¬‌‌¬¬¬¬¬‌‌ (مانند تغییردستورالعمل های بهره برداری از سد، باز و بسته کردن دریچه های تحتانی، پایین آوردن تراز سدها برای ایجاد ظرفیت بیشتر آبگیری و غیره ) تا اقدامات جلوگیری و حفاظتی (مانند ممنوع کردن کشتی رانی در مسیر رودخانه) و اقدامات اضطراری (مانند اعلام وضعیت اضطراری، برنامه ریزی و کمک به تخلیه مردم از نقاط پر خطر و ... ) باشد.
در صورتی که پیش بینی در زمان مناسب صورت گیرد مردم می توانند محل خطر را ترک کنند و یا در صورتی که به اندازۀ کافی وقت داشته باشند، دارائی هایی که در معرض سیل قرار دارند از محل دور کرده و یا با اقدامات ایمنی مانند چیدن کیسه های شناور و غیره زیانهای ناشی از سیل را کاهش دهند.
پیش بینی سیلاب برای بهره برداری موثر ازمخازن سدهای موجود نیز اهمیت خاصی دارد، هشدار به موقع سیلاب، بهره برداری مناسب مخزن در جهت کاهش ذخیره موجود آن و کاهش تراز مخزن تا حد ممکن و همچنین تضمین ایجاد ظرفیت ذخیره کامل برای کاهش خسارت را امکان پذیر می کند.
2-1خسارات ناشی از سیل :
به طور کلی خسارات ناشی از سیل را می توان در دو دسته خسارات محسوس و خسارات نا محسوس طبقه بندی می شوند.
خسارات محسوس خساراتی هستند که به راحتی قابل تبدیل به پول بوده و درمحاسبات اقتصادی در نظر گرفته می شوند که خود به دو زیر گروه : خسارات مستقیم و غیره مستقیم دسته بندی می شود.
خسارات مستقیم که نتیجه تماس فیزیکی با سیلاب است و خسارات غیره مستقیم به دارائیها و دستگاههایی وارد می شود که در تماس مستقیم با سیلاب نیستند، اما در نتیجه قطع شدن دادوستد، تغییر مسیر حمل و نقل (خط راه آهن و جاده) یا به علل دیگر ناشی از سیلاب آسیب می بینند.
خسارات نامحسوس قابل محاسبه نبوده و بنابراین در توجیح اقتصادی طرح ها در نظر گرفته نمی شوند.
برخی اوقات اخبار ناگواری از خسارات جانی و مالی (خسارات محسوس ) ناشی از سیل در نقاط مختلف جهان به گوش می رسد، موارد زیر جنبه ها سیل در ایران هستند که به اختصار لیست شده اند [10].
5/3/1365 : طغیان رودخانه سفید رود جان 3 نفر را گرفت و به 10 روستا خسارات وارد کرده و 958 هکتار از اراضی کشاورزی زیر آب رفت.
9/1/1367 : سیل 20 روستا و هزاران هکتار مزرعه را در سیستان ویران کرد.
29/5/1368 : در اثر طغیان رودخانه بیجار به 22 روستا و 103 واحد مسکونی خسارات عمده وارد شد.
18/11/1369 : میزان خسارات سیل زابل در بررسیهای اولیه از 40 میلیارد ریال تجاوز کرد.
6/1/1370 : سیلهای پی درپی 70 درصد از مناطق سیستان را نابود کرد.
9/2/1371 : در اثر طغیان رودخانه خرم آباد، سیل 67 واحد مسکونی و 1000 هکتار زمین کشاورزی را تخریب کرد.
1/8/1373 : دراثر وقوع سیل نوشهر به 4 روستا و 39 واحد مسکونی آسیب رسید و 59 پل و 2023 کیلومتر راه ارتباطی تخریب یا موقتاً مسدود شدند.
13/12/1374 : وقوع سیل قائن 17 روستا و 83 واحد مسکونی را ویران کرد.
2/2/1375 : طغیان رودخانه کارون جان 2 نفر را گرفت و 4 روستا را تخریب کرد.
به طور کلی آمار سیلابها در ایران از دهۀ 30 تا دهۀ 70 روند رو به رشدی داشته و تلفات و خسارات ناشی از آن نیز افزایش داشته است.
3-1روند یابی و شبکه عصبی مصنوعی
رونديابي سيل عبارت است از اينكه با در دست داشتن هيدروگراف جريان ورودي در بالادست، هيدروگراف جريان خروجي در پايين دست را بدست آوريم كه روشي براي تخمين تغيير شكل و جا به جايي هيدروگراف سيل در حين عبور از مسير رودخانه يا مخزن مي‌باشد. به عبارت ديگر رونديابي سيل به مجموعه عملياتي گفته مي‌شود كه بوسيله آن زمان و بزرگي يك موج سيل را در نقطه‌اي از مسير رودخانه با استفاده از اطلاعات فرضي در يك يا چند نقطه بالادست تعيين نماييم. [11]
تغيير هيدروگراف سيل در مسير رودخانه بواسطه اثرات ذخيره‌سازي و مقاومت بستر رودخانه در برابر جريان به وجود مي‌آيد.به عنوان مثال شکل(1-1) تغييرات اصلي هيدروگراف در دو نقطه A و B ( سرآب و پاياب ) در مسير رودخانه را نشان مي‌دهد. با توجه به اين شكل هدف از روند يابي سيل آن است كه با داشتن هيدروگراف A بتوانيم هيدروگراف B‌ را در نقطه پايين دست تخمين بزنيم..........................
....................................

 

 

 

فصل دوم: روشهاي روند يابي سيل در رودخانه

2-1 مقدمه :
سيلاب ممكن است به¬دنبال بارشهاي كوتاه مدت و با شدت زياد، بارشهاي دراز مدت و با شدت كم، شكست سدها و خاكريزها و يا تركيبي از اين عوامل شكل گيرد هنگام ورود موج سيل به بازه مشخصي از رودخانه، بر اثر اصطکاک کف و جداره رودخانه و نيز ذخيره شدن بخشي از حجم جريان در مسير، تغييراتي در شکل موج بوجود مي‌آيد. اين تغييرات مي تواند شامل کاهش حداکثر دبي مشاهده شده و افزايش زمان پايه هيدروگراف سيل باشد. بررسي تغييرات بوجود آمده در موج سيل در طول مسير رودخانه، روند يابي سيل ناميده مي‌شود. تاكنون روش¬هاي متفاوتي در رونديابي سيلاب در رودخانه¬ها به خدمت گرفته شده اند كه اين روش¬ها را ميتوان به دو گروه كلي گسترده يا ديناميكي و متمركز طبقه بندي كرد. هر يك از اين روش¬ها مشكلات محاسباتي خاص خود را دارا ميباشند به طوري كه روش¬هاي متمركز در عين سادگي داراي دقت كم و روش¬هاي گسترده پيچيده و زمان بر ميباشند. در ديدگاههاي مختلف طبقه بندي جريان در کانالهاي باز، حرکت موج سيل در رودخانه‌‌ها را مي‌توان در دو گروه جريان‌هاي غير دائمي و متغيير تدريجي قرار داد.[1]
2-2 -جريان غير دائمي در کانالهاي باز و روش¬هاي رونديابي سيل
در جريانهاي غيردائمي در کانالهاي باز و رودخانه‌ها، مشخصاتي از جريان چون دبي، عمق و سرعت در يک مقطع از مسير جريان با گذشت زمان تغيير مي نمايند. اين جريان¬ها را مي توان‌ به دو گروه عمده جريان‌هاي غير دائمي متغير سريع و جريان‌هاي غير دائمي متغير تدريجي طبقه بندي نمود. امواج ناشي از عملکرد سريع دريچه¬ها را مي توان در گروه جريان‌‌هاي غيردائمي متغير سريع قرار داد که بررسي آنها خارج از موضوع اين تحقيق است. حرکت موج سيل در رودخانه¬ها نيز مثال مشخصي از جريانهاي غير دائمي متغير تدريجي مي باشد. در اين بخش،.........................

 

 

بلافاصله بعد از پرداخت موفق میتوانید فایل کامل این پروژه را با سرعت و امنیت دانلود کنید

قیمت اختصاصی و استثنایی این پروژه در پایان نامه دات کام : تنها , 32000 تومان

 

 

 

 

 

 


قیمت قبلی : 410000 ریال

قیمت جدید : 32000 تومان  |   جهت خرید محصول بر روی تصویر روبرو کلیک نمایید :

خرید آنلاین این مطلب




مطالب مرتبط


نام:*
ایمیل:*
متن نظر:
کد را وارد کنید: *
جدیدترین مطالب
پربازدیدترین مطالب
آمار سایت
آمار مطالب یک ساعت پیش: 0
امروز: 0
این ماه: 1
کل: 3101
کل نظرات: 298
آمار کاربران یک ساعت پیش: 0
امروز: 0
این ماه: 0
کل: 252
بن شدگان: 1
جدیدترین عضو: Qurbanalipuya

                                                                                                                         

تبادل لینک خودکار
Taktaz Group

Powered By Taktaz Group. Google+