بررسی عملکرد شبکه‌های عصبی مصنوعی در برآورد بیشترین ژرفای آبشستگی پیرامون آبشکن ها

Abstract

یکی از عوامل اصلی ویرانی آبشکن‌ها آبشستگی می‌باشد که فرآیندی بسیار پیچیده است. پیچیدگی الگوی جریان پیرامون آبشکنها و گوناگونی عوامل مؤثر بر آبشستگی، موجب پرشماری روابط تجربی و کاهش دامنه‌ی هر یک از آنها، به‌دلیل محدودیت شرایط آزمایشگاهی می‌شود. در این تحقیق امکان استفاده از شبکه‌های پرسپترون چندلایه(MLP) برای برآورد بیشترین ژرفای آبشستگی پیرامون سه نوع آبشکن شامل آبشکنهایی با دیواره‌ی عمودی،‌ بالدار و نیم‌دایره‌ای مورد مطالعه قرار گرفتند. دستاوردهای شبیه شبکه عصبی مصنوعی با نتایج به‌دست آمده از رابطه‌ی تجربی پیشنهادی به‌وسیله‌ی باربهیوا و دی(2004) مقایسه گردیدند. هشت نمایشنامه بر اساس فراسنجهای مؤثر و شبکه‌های با ورودیهای مختلف برای پیش‌بینی ژرفای آبشستگی تعریف شدند. مقایسه‌‌ی نتایج نمایشنامه‌های مختلف نشان دادند که نمایشنامه ای که تنها از دو فراسنج و برای برآورد ژرفای آبشستگی در پیرامون آبشکن استفاده می‌کند، از عملکرد بهتری برخوردار است. همچنین، نتایج تحلیل حساسیت نشان دادند که فراسنجهای و بیشترین تأثیر را در پیش‌بینی ژرفای آبشستگی آبشکن دارند. مقایسه نتایج شبیه شبکه‌های عصبی و مقادیر محاسبه شده از رابطه‌ی تجربی با داده‌های آزمایشگاهی نشان دادند که مقادیر بیشترین ژرفای آبشستگی به‌دست آمده از روش شبکه‌های عصبی مصنوعی از دقت بیشتری نسبت به رابطه-ی تجربی برخوردارند. همچنین، دقت شبکه‌های عصبی مصنوعی در برآورد ژرفای آبشستگی پیرامون آبشکنهای با دیواره‌ی عمودی در مقایسه با دو نوع آبشکن دیگر بیشتر است.