ارزیابی قابلیت ماشین بردار پشتیبان در پیش‌بینی مونوکسید کربن

Abstract

چکیده- عدم قطعیت موجود در مطالعات مدل‌سازی آلودگی هوا، نتایج شبیه‌سازی را به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد. در این راستا تعیین عدم قطعیت مدل‌های پیش‌بینی کیفی هوا، به دلیل تأثیرگذاری بر سلامت افراد در معرض آلودگی، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. بنابراین در این تحقیق اقدام به تعیین عدم قطعیت ماشین بردار پشتیبان (SVM) برای تخمین مونوکسید کربن (CO) در ایستگاه پایش قلهک، در شمال تهران، شده است. برای تعیین عدم قطعیت مدل SVM، با تغییر الگوهای انتخابی برای کالیبراسیون، به دفعات زیاد واسنجی مدل انجام شد. این امر با خروجی‌های مختلف در هر مرحله، به دلیل حساسیت مدل به الگوهای واسنجی انتخابی، همراه بود. سپس با استفاده از فاکتور عرض باند (d-factor) و درصد داده‌های اندازه‌گیری قرار گرفته در باند 95 درصد عدم قطعیت مدل (95PPU)، عملکرد SVM در فرآیند پیش‌بینی CO مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحقیق بیانگر عملکرد مناسب مدل SVM در پیش‌بینی غلظت روزانه CO در شهر تهران بود به گونه‌ای که از ضریب تعیین (R2) معادل 89/0 و 88/0 به ترتیب در مراحل کالیبراسیون و صحت‌سنجی برخوردار بود. همچنین یافته‌های تحلیل عدم قطعیت مدل SVM مشخص نمود که مقدار d-factor و درصد داده‌های اندازه‌گیری محصور شده توسط 95PPU برای این مدل در مرحله صحت‌سنجی به ترتیب معادل 74/0 و 76 درصد می‌باشد. بر اساس شاخص‌های آماری d-factor و 95PPU، عدم قطعیت مدل SVM برای پیش‌بینی غلظت روزانه CO در تهران قابل قبول بوده به نحوی که این مدل از عدم قطعیت اندکی در پیش‌بینی این شاخص کیفیت هوا در شهر تهران برخوردار بود.