بررسی کارایی شبکه عصبی مصنوعی در برآورد توزیع سرعت الگوی متوسط در قوس 90 درجه

مسیر رودخانه ها در طبیعت معمولا بصورت پیچان رودی است. طبیعت سه بعدی جریان و آشفتگی های موجود در قوس رودخانه ها از یک طرف و تغییرات غیریکنواخت توپوگرافی بستر و عمق جریان از طرف دیگر، باعث تشکیل جریان های پیچیده در قوس رودخانه ها می شود. در این تحقیق از یک شبکه عصبی مصنوعی به منظور برآورد توزیع سرعت متوسط در یک قوس 90 درجه ملایم استفاده شد. بدین منظور تعداد 936 داده آزمایشگاهی حاصل از پژوهش بختیاری و همکاران در سال 1391 که مربوط به سه عمق 3، 6 و 9 سانتی متر از بستر فلوم است، استفاده شد. تحقیق ایشان در یک فلوم آزمایشگاهی به عرض 0.7 متر، و نسبت شعاع به عرض قوس برابر با 4، در دانشکده علوم مهندسی آب دانشگاه شهید چمران به انجام رسید. پس از این که داده های لازم از نتایج آزمایشگاهی برداشت شد، یک شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه با یک لایه ورودی، یک لایه خروجی و دو لایه پنهان که متشکل از سه متغیر ورودی، 10 نورون در لایه پنهان اول، 9 نورون در لایه پنهان دوم و یک متغیر خروجی بود، طراحی و ساخته شد. در نهایت شبکه ایجاد شده با دریافت 3 متغیر ورودی که شامل عمق، طول و عرض نقاط بود برای دبی ثابت 30 لیتر درثانیه ایجاد شد و مقدار سرعت متوسط در هر نقطه بدست آمد. با توجه به نتایج به دست آمده و درصد خطای میانگین کم تر از 5 درصد، شبکه عصبی مصنوعی ایجاد شده، با تقریب مناسبی قادر به پیش بینی سرعت متوسط در قوس است.