مقایسه مدل های محلی آشوبناک مبتنی بر فضای فاز در پیش بینی جریان رودخانه

از دیدگاه نظریه آشوب، طبیعت پیچیده و رفتار تصادف گونه یک سیستم مانند سیستم هیدرولوژیک حاکم بر جریان یک رودخانه می تواند از یک تعیّن پذیری ساده و پنهان نشأت گرفته باشد. این تعیّن پذیری، در صورت وجود، در فضای فاز سیستم قابل مشاهده است و بر مبنای همین الگوی شکل گرفته در فضای فاز، می توان مدل های مختلف را به کار برد و رفتار سیستم را در آینده پیش بینی کرد. بر این اساس، ابتدا رفتار آشوبناک در سری زمانی دبی روزانه رودخانه کشکان ارزیابی شده و برای ارزیابی میزان آشوبناکی سیستم، روش های نزدیک ترین همسایگان کاذب و توان لیاپانوف مورد استفاده قرار گرفته اند. برای تعیین زمان تأخیر بهینه جهت بازسازی فضای فاز به روش تأخیرها نیز از روش میانگین اطلاعات متقابل استفاده شده است. در این تحقیق، استفاده از اولین کمینه سراسری تابع اطلاعات متقابل برای انتخاب زمان تأخیر بهینه پیشنهاد شده است. پس از مشاهده نشانه های رفتار آشوبناک، مدل های مختلف محلی بر اساس الگوی جاذب در فضای فاز اعمال گردید و نتایج آن ها با یکدیگر مقایسه شد. روش های تقریب محلی شامل روش میانگین و چندجمله ای از جمله روش هایی بودند که در این تحقیق به کار گرفته شدند. همچنین در رویکردی جدید، از شبکه عصبی مصنوعی در یک مدل پیوندی برای مدل سازی محلی مبتنی بر فضای فاز استفاده شده است. نتایج این روش ها، در مجموع، کیفیت مناسب مدل سازی محلی مبتنی بر فضای فاز سیستم آشوبناک حاکم بر جریان رودخانه کشکان را نشان می دهد.