8873

8873

كاليبراسيون مدل شبيه ساز بزرگ مقياس كيفي آب باالگوريتم هيبريد

كارشناسي ارشد

عمران گرايش محيط زيست

138 تير ماه 9

138 تير ماه 9

دكتر عباس افشار

دكتر مجتبي شوريان

چكيده از آنجا كه آب عامل حياتي براي زندگي بر كره زمين است و اغلب تغييرات در آن منجر به اثرات مخرب اكولوژيكي ميگردد، كنترل كيفيت آن عملي اجتناب ناپذير است. يكي از روشهاي كنترل كيفيت آب، مدلسازي آن است. به علت عدم قطعيت موجود در فرايند مدلسازي كيفيت آب، مقايسه نتايج مدل با دادههاي ميداني ضروري است. براي نزديكي بيشتر نتايج مدل و داده هاي ميداني از كاليبراسيون استفاده مي شود. در مدلسازي هاي قديمي كيفيت آب، درستي مدل با كاليبراسيون به روش سعي و خطا به دست مي آمد كه معايب آن علاوه بر زمانبر بودن، ناكارايي، ذهني بودن و قابليت اطمينان پايين بود. در دو دهه گذشته تلاش گسترده اي براي جايگزيني روش سعي و خطا در كاليبراسيون با روشهاي نوين مبتني بر رويكردهاي نوين صورت گرفته است. گسترش و فراگير شدن روشهاي مبتني بر الگوريتمهاي تكاملي و فراكاوشي، افق تازه اي در امر كاليبراسيون بهينه مدلها به وجود آورده است. الگوريتم هاي هيبريدي (تركيبي ) شبكه هاي عصبي مصنوعي و الگوريتمهاي بهينه سازي فراكاوشي، شرايط را مناسبتر كرده و اميدواري ها را افزايش داده است. در فرايند الگوريتمهاي تركيبي از يك ماجول به عنوان شبيهساز و از ماجول ديگر به عنوان بهينه - ساز استفاده ميشود. به دليل زمانبر بودن فرايند شبيهسازي در مدلهاي بزرگ مقياس كمي و كيفي عملا استفاده از مدلهاي شبيهساز فرايندي و يا پارامتر گسترده ١(مدلهايي كه پارامترهاي آنها توزيع مكاني دارد) غير ممكن است، زيرا با تعداد تكرارهاي زياد و رفت و برگشتهاي متعدد بين ماجول شبيهساز و بهينهساز امكان انجام كاليبراسيون عملا وجود نداشته و اغلب با ناكامي همراه خواهد بود. لذا ماجولهايي براي تقويت رفتار شبيهساز استفاده شده و با آموزش تكميلي مدل سعي در ارتقاء دقت پيشبيني ميشود. دراين صورت تركيب ماجول بهينهساز و شبيهساز ميتواند فرايند كاليبراسيون را ارتقاء بخشيده و به لحاظ اجرائي ممكن سازد. مدلهاي شبيهسازي سيستمهاي بزرگ بطور عام و مدلهاي شبيهسازي كيفي آب بطور خاص، بسيار پيچيده بوده و كاليبراسيون آنها كاري دشوار است. اين مدلها معمولا بايد با تنظيم همزمان تعداد زيادي از پارامترها كاليبره شوند تا به به سازگاري بهينه بين خروجي هاي مدل و اندازه گيريهاي 1 Distributed p