بررسی روند و پیش بینی بارش با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی در کاشان(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
پژوهشنامه کلام سال دهم پاییز و زمستان ۱۴۰۱ شماره ۲
41 - 53
حوزه های تخصصی:
بارش باران جز مهم ترین پدیده های جوّی است که بر زندگی بشر، پوشش گیاهی و جانوری تأثیر می گذارد. پیش بینی بارش باران برای اهداف مختلفی مانند فعالیت های کشاورزی، پیش بینی سیلاب، تأمین آب شرب و بسیاری از موارد از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. هدف این پژوهش بررسی روند و پیش بینی بارش ایستگاه کاشان طی دوره 49 ساله (1350-1398) است. بنابراین ابتدا داده ها بارش گردآوری و سپس به صورت میانگین فصلی و سالانه تنظیم شدند. در ادامه با استفاده از روش من-کندال معنی داری روند بارش و با استفاده از روش برآورد کننده شیب خط سنس، میزان شیب خط روند، آزمون شد. طبق نتایج در سری های زم انی می انگین بارش کاشان روند معنی داری در سطوح اطمینان 99% و 95% مشاهده نگردید؛ اما بااین حال میانگین بارش کاشان به طور متوسط در هرسال حدود 60/0 میلی متر کاهش یافته است. همچنین با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی داده های بارش جهت پیش بینی بررسی شد. طبق نتایج بعد از آزمون شبکه 2 لایه پنهان و 10 نرون در لایه های میانی مدل نسبتاً بهتری را ارائه کرد. با بررسی و تطبیق مقادیر نمودار همبستگی مشخص گردید پیش بینی بارش برای ایستگاه کاشان با نتایج واقعی ایستگاه مطابقت کاملی نداشته است. همبستگی بین مقادیر واقعی و پیش بینی شده توسط شبکه برابر با 47/0 می باشد. همچنین ثابت شد مقادیر پیش بینی شده بارش توسط شبکه عصبی در ترکیب با الگوریتم ژنتیک نزدیک تر به داده های واقعی بارش و داده های پیش بینی شده توسط شبکه عصبی بدون ترکیب با الگوریتم ژنتیک از مقدار واقعی دورتر بوده و روند غیرخطی دارد. بنابراین بین میانگین های شبیه سازی شده بارش با مقدار واقعی در ایستگاه کاشان اختلافی فروانی وجود ندارد.