%34تخفیف

دانلود پروژه:برآورد کل بار رسوبی کف در آبراهه­ها براساس مدل رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) و الگوریتم بهینه­سازی اجتماع ذرات (PSO)

تعداد132صفحه در فایل word

كارشناسي ارشد در رشته مهندسي عمران (گرايش سازه‌های هيدروليكي)

برآورد کل بار رسوبی کف در آبراهه­ها براساس مدل رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) و الگوریتم بهینه­سازی اجتماع ذرات (PSO)

اﻧﺘﻘﺎلرﺳﻮبورﺳﻮبﮔﺬاري، ﭘـﻲآﻣـﺪﻫﺎﻳﻲﭼـﻮناﻳﺠـﺎدﺟﺰاﻳـﺮرﺳـﻮﺑﻲدرﻣـﺴﻴﺮ رودﺧﺎﻧﻪودرﻧﺘﻴﺠﻪﻛﺎﻫﺶﻇﺮﻓﻴﺖاﻧﺘﻘﺎلﺟﺮﻳﺎنﻫﺎيﺳﻴﻼﺑﻲ، ﺧﻮردﮔﻲﺗﺄﺳﻴﺴﺎتﺳـﺎزهﻫـﺎيرودﺧﺎﻧـﻪاي وﻣﺸﻜﻼتدﻳﮕﺮرادرﺑﺮ دارد. همچنین رسوبات معلق کیفیت آب را برای مصارف بشری تحت تأثیر قرار می¬دهد. ﺑﻨـﺎﺑﺮاﻳﻦ،درﻫﻴـﺪروﻟﻴﻚرودﺧﺎﻧـﻪو ژﺋﻮﻣﻮرﻓﻮﻟﻮژيآن، ﺑﺮرﺳﻲﻇﺮﻓﻴﺖﺣﻤﻞرﺳﻮبﺟﺮﻳﺎنوﻣﻜﺎﻧﻴﺴﻢاﻧﺘﻘﺎلرﺳـﻮبازاﻫﻤﻴـﺖوﻳـﮋه¬اي ﺑﺮﺧﻮرداراﺳﺖ. رویکردهای متداول اغلب بر پایه فرضیات ایده¬آل بوده و قادر به ارائه نتایج قابل قبولی از برآورد نرخ انتقال رسوبات بستر نیستند. در این پایان¬نامه کوشش بر این است که یک روش جامع و دقیق را با بهره¬گیری از دانش هوش مصنوعی بر روی مسائل پیش¬بینی و برآورد رسوب پیاده کرد. از دو روش به نام¬های حداقل مربعات رگرسیون بردار پشتیبان و الگوریتم بهینه¬سازی اجتماع ذرات بهره جسته تا بتوان نرخ انتقال رسوبات بستر در آبراهه¬ها را با دقت به مراتب بالاتری نسبت به روش¬های متداولی از قبیل روش ایکرز و وایت، انجلاند و هانزن، گراف و یانگ تخمین زد. رویکرد ماشین بردار پشتیبان بر مبنای تئوری بهینه¬سازی مقید بوده و از اصل کمینه¬سازی خطای ساختاری استفاده کرده كه منجر به یک جواب بهینه کلی می¬گردد. الگوریتم بهینه¬سازی اجتماع ذرات در مقوله روش¬های فراکاوشی جای داشته و از نظم موجود در رفتار جمعی پرندگان جهت جست¬وجوی غذا ایده گرفته شده است. نتایج حاصل از پیاده¬سازی مدل حداقل مربعات رگرسیون بردار پشتیبان بر روی مجموعه¬¬ای از داده-های آزمایشگاهی و میدانی در مقایسه با رویکردهای متداول به مراتب بهتر بوده است. سپس جهت بهبود بهتر مدل، متغیرهای ورودی به صورت لگاریتمی مقیاس شدند و از بروز مقادیر غلظت منفی در مدل جلوگیری به عمل آمد و نتایج نیز نسبتاً مورد بهبود واقع شدند. نتایج حاصل از الگوریتم بهینه¬سازی اجتماع ذرات به نسبت رویکردهای متداول رضایت ¬بخش بوده ولی عملکرد مدل حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان رضایت بخش¬تر است و رگرسیون بردار پشتیبان می¬تواند یک روش جامع و دقیق را در جهت شبیه-سازی نرخ انتقال رسوبات بستر ارائه دهد.

فهرست مطالب

فهرستمطالب. ‌ه

فهرستتصاویر. ‌ز

فهرستجداول. ‌ي

1-مقـدمـه……………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………. 1

1-1-طرحمسأله. 1

1-2-ضرورتانجامتحقیق. 2

1-3-اهدافپژوهش. 4

2- مبانینظریتحقیق…………………………. ……………………………………………………………. 7

2-1- کلیات…………………………….. …………………………………………………………………… 7

2-2-رویکردانشتین. 8

2-3-رویکرداَیکرزووایت…………………… ……………………………………………… 11

2-4-رویکرداِنجلاندوهانزن……………………     12

2-5-رویکردگراف. 14

2-6-رویکردیانگ…………………………..     14

3- مروریبرتحقیقاتانجامشده…………………. ………………………………………….. 17

3-1-تحقیقاتانجامگرفتهدرزمینهمباحثپیش‌بینیسیل. 17

3-2-تحقیقاتصورتگرفتهدرزمینهبرآوردرسوب……. …………….. 24

4-موادوروشها…………………………….. ……………………………………………………………………. 26

4-1-تخمین. 26

4-2-یادگیریماشین. 28

4-3-ماشین­هایبردارپشتیبان (SVM). 29

4-3-1-طبقه­بندیماشینبردارپشتیبان. 30

          4-3-1-1- دسته‌بندی خطی داده‌های دارای نویز           …………………………………………………….33

           4-3-1-2- حالتی که داده‌ها به صورت خطی جدا نشوند ……………………………………….35

               4-3-1-2-1- نگاشت الگوها به فضای ویژگی …………………………………………………….36

               4-3-1-2-2- توابع کرنل رایج …………………………………………………………………………….42

4-3-2-رگرسیونبردارپشتیبان (SVR). 43

            4-3-2-1- رگرسیون‌گیری خطی ……………………………………………………………………………44

            4-3-2-2- رگرسیون‌گیری غیرخطی ……………………………………………………………………..47

4-3-3- حداقلمربعاتماشینبردارپشتیبان…….. ………………. 52

4-4-الگوریتمجامعهپرندگان. 53

4-4-1-مراحلالگوریتمجامعهپرندگان. 57

4-4-2-کاربردالگوریتمجامعهپرندگان. 58

4-4-3-مزایایالگوریتمجامعهذرات. 58

4-4-4-معایبالگوریتمجامعهپرندگان. 59

4-5- داده­هایمورداستفاده………………… ………………………………………… 59

4-6-تحلیلابعادی. 63

4-7-نرم­افزاروکدنویسی. 65

5-بحثونتایج. 68

5-1-رویکردنخست،حداقلمربعاتماشینبردارپشتیبان. 68

5-2-رویکردثانویه،الگوریتمبهینه­سازیاجتماعذرات (PSO)  85

5-3-تحلیلحساسیت. 90

6-نتیجه­گیریوپیشنهادها…………………….. ………………………………………………….. 95

6-1-نتیجه­گیری. 95

6-2-پیشنهادها. 97

7-فهرستمراجع…………………………….. ……………………………………………………………………. 98

فهرست تصاویر

شکل 1-1: چهارچوب تحقیق. 6

شکل‏2‑1: تابع برحسب برایمقادیرمختلفz. 9

شکل‏2‑2: تابع برحسب برایمقادیرمختلفz. 10

شکل‏2‑3: ضریبتصحیحدرتوزیعلگاریتمیسرعت. 11

شکل‏2‑4: معادلاتمتداولانتقالرسوبورویکردهایمربوطبهآنها  16

شکل‏4‑1: نمایشیازشرایطبیش­برازشدرمدل­سازی. 27

شکل‏4‑2: دسته­بندی­هایمختلفیکهسهدادهمی­توانندباهمداشتهباشند  27

شکل‏4‑3: نمایشیازطبقه­بندیداده­هابهدودستهوحاشیه­یاطمینانیکهداده­هایدودستهباهمدارند. 31

شکل‏4‑4: نمونه­ایازخطایطبقه­بندی. 34

شکل‏4‑5: نگاشتالگوهابهفضایویژگی، درشرایطیکهداده­هابهطورخطیازهمجدانشوند  36

شکل‏4‑6: خلاصه­ایتصویری، ازنحوه­ینگاشتالگوهاوساختتابعدسته­بندی  37

شکل‏4‑7: نحوهقرارگیریداده­هایجدول (4-1) بررویمحورمختصات  39

شکل‏4‑8: صفحه­ایکهداده­هاینگاشتیافتهبررویآنقرارمی­گیرند  40

شکل‏4‑9: چگونگیقرارگیریداده­هاپسازنگاشتآنها. 40

شکل‏4‑10: طبقه­بندیداده­هابااستفادهازیکجداسازخطی، دردودستهدرفضایویژگی  41

شکل‏4‑11: مرزتصمیمدودستهپسازنگاشتآنها. 42

شکل‏4‑12:نمودارتابعحساسیتواپنیکوجزئیاتآن. 45

شکل‏4‑13: کلیهتوابعارزشمورداستفادهدرمدلماشینبردارپشتیبان، کهبهترتیبعبارتنداز: (a)تابعدرجهدو(b)تابعلاپلاس(c)تابعهابرو(d)تابعحساسیت  49

شکل‏4‑14: مدل­هایSVRبرایداده­هایجدول (4-2) ، با :(a) کرنلچندجمله‌ایازدرجه 10 ; (b) کرنلspline.. 50

شکل‏4‑15: مدل­هایSVRباتابعهستهB splineازدرجه 1 برایمجموعهداده­هایجدول (4-2) باC=100: (a) ; (b) . 51

شکل‏4‑16: مدل­هایSVRباتابعهستهB splineازدرجه 1، برایمجموعهداده­هایجدول (4-2): (a) وC=100; (b) وC=10. 51

شکل‏4‑17: مدل­هایSVRباتابعهستهB splineازدرجه 1 برایمجموعهداده­هایجدول (4-2): (a) وC=1; (b) وC=0.1. 52

شکل‏4‑18: مفهوماصلاحنقطهجست­وجوتوسطالگوریتمPSO.. 56

شکل‏4‑19: چگونگیحرکتیکذرهدرفضایجست­وجووتأثیربهترینذرهرویسایرذرات  57

شکل‏4‑20: مقادیربرآوردشدهتنشبرشیبستروتنشبرشیبحرانی. 63

شکل‏5‑1: فلوچارتمدلترکیبیالگوریتمPSOوLSSVM.. 69

شکل‏5‑2:  همگراییپارامترتنظیم ( ). 70

شکل‏5‑3: همگراییپارامترمربوطبهتابعکرنلRBF ( ). 70

شکل‏5‑4: هیستوگرامخطایآزمونمدلنخستLSSVM.. 71

شکل‏5‑5: نمودارپراکندگیداده­هایآموزشی (مدلنخستLSSVM)  71

شکل‏5‑6: نمودارپراکندگیداده­هایآزمون (مدلنخستLSSVM)  72

شکل‏5‑7: نمودارپراکندگیکلداده­ها (مدلنخستLSSVM). 72

شکل‏5‑8: مقایسهمدلاولیهحداقلمربعاتماشینبردارپشتیبانباروش­هایمتداول  75

شکل‏5‑9: مقایسهمدلثانویهLSSVRبامدلنهایی (مقیاسلگاریتمی)  77

شکل‏5‑10: هیستوگرامخطایداده­هادرمدلثانویهLSSVM.. 82

شکل‏5‑11: هیستوگرامخطایداده­هادرمدلنهاییLSSVM.. 82

شکل‏5‑12: هیستوگرامخطایداده­هادرروشانجلاندوهانزن. 83

شکل‏5‑13: هیستوگرامخطایداده­هابراساسروشیانگ. 83

شکل‏5‑14: نمودارپراکندگیداده­هایآموزشی. 88

شکل‏5‑15: نمودارپراکندگیداده­هایآزمون. 89

 

فهرست جداول

جدول‏4‑1: نمونه­ایازنگاشتالگوهابهفضایویژگی. 38

جدول‏4‑2: : مثالیازداده­هابرایرگرسیون­گیریآنهابهوسیلهSVR   49

جدول‏4‑3: منابعمربوطبهداده­هایمورداستفادهونحوهتقسیمآنهابهسهبخش  61

جدول‏4‑4: میانگینوانحرافمعیارپارامترهایورودی. 65

جدول‏5-1: مقایسهرویکردنخست (LSSVR) بارویکردهایمتداولازطریقشاخص­هایآماری. 84

جدول‏5‑2: مقادیرواسنجیشدهپارامترهایمربوطبهالگوریتمبهینه­یابیاجتماعذرات  87

جدول‏5‑3: سایرمعلوماتالگوریتمپرندگان. 87

جدول‏5‑4: مقادیرهمگراشدهضرایبمربوطبهمعادلهپیشنهادیبرآوردکلرسوباتکف  88

جدول‏5‑5: نتایجحاصلازالگوریتماجتماعذراتازنگاهآماری. 89

جدول‏5‑6: نتایجحاصلازتحلیلحساسیتمدلLSSVM.. 92

جدول‏5‑7: همبستگیمتغیرهایورودیبهیکدیگرواثرحذفآنهابررویمدل  94

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه:برآورد کل بار رسوبی کف در آبراهه­ها براساس مدل رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) و الگوریتم بهینه­سازی اجتماع ذرات (PSO)”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo