پیش‌بینی دیدافقی با آموزش شبکه پیشخور توسط الگوریتم یادگیری پس‌انتشار ارتجاعی

نویسنده

  • فریده حبیبی گروه فیزیک فضا، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده مقاله:

پدیده­های هواشناسی حاصل سامانه­های پیچیده­ای هستند که بخش­های مختلفی در تماس با هم و محیط اطراف دارند. هدف این تحقیق نمایش کارایی شبکه‌های عصبی در پیش­بینی متغیرهای هواشناسی است. برای این منظور پیش­بینی دید افقی که کاربرد فراوان در هواشناسی و هوانوردی به‌ویژه در فرودگاه­ها دارد برای بررسی انتخاب شده­است. داده­های این بررسی، تلفیقی از گزارش­های متار و سینوپ ایستگاه بندرعباس در بازه 1 تا 30 مارس 2014 است. برای پیاده­سازی شبکه، ابتدا داده‌های آموزش، آزمون و اعتبارسنجی شبکه به­صورت تصادفی با نسبت­های ۷0، ۱۵ و ۱۵ درصد استخراج و ذخیره شد تا برای مقایسه حالت­های مختلف اجرای شبکه از داده یکسان استفاده شود. ترکیب­های مختلف هفت متغیر دما، دمای نقطه­شبنم، هوای ­حاضر، فشار، میزان پوشش ابر آسمان، سمت و سرعت باد، به‌عنوان ورودی به شبکه­ پیش­خور داده­شد که خروجی آن دیدافقی است. در مجموع همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا برای ۲۸ حالت بررسی شده­است. نتایج نشان می­دهند که ترکیب­های حاوی پدیده هوای ­حاضر بیشترین همبستگی را با دیدافقی دارند و کمیت­های دمای نقطه­شبنم، فشار و میزان پوشش ابر به تنهایی تاثیری روی آن ندارند. بعد از پردازش­های اولیه، از شبکه پیش­خور با الگوریتم یادگیری پس­انتشار ارتجاعی با هشت نرون و تابع سیگموئید در لایه پنهان، تابع خطی در لایه خروجی برای پیش­بینی استفاده شد. این شبکه با دو سری داده­های استاندارد شده بین بازه­های صفر و یک، 1/0 و 9/0، نمو­های افزایش و کاهش متفاوت برای بایاس­ها و وزن‌ها، و همچنین نرخ­های یادگیری متفاوت اجرا شده­ است. مقدارهای مناسب برای این کمیت­ها به­ترتیب 2/1، 35/0 و 0001/0 هستند و استانداردسازی داده­ها در حد فاصل بین صفر و یک مناسب نیست. مقادیر ضریب کسر مطلق از واریانس برای داده‌های آموزش، آزمون و اعتبارسنجی به‌ترتیب 9972/0،  9856/0 و 9839/0 به­دست آمد که نشان می­دهد نزدیک به 98 درصد مقدار دیدافقی تحت تاثیر این متغیرهای مستقل بوده و مابقی تغییرات آن وابسته به سایر عوامل است.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

کاربرد الگوریتمهای مختلف یادگیری در پیشبینی قیمت سهام با استفاده از شبکه عصبی

پیشبینی قیمت سهام یکی از موضوعهای مهم مالی است، چرا که دادههای قیمت سهام دارای تغییر پذیری زیاد، پیچیدگی، دینامیک و آشوبگونه است،بنابراین ارتباط نامشخص بین قیمت سهام و عوامل مؤثر کاملا پویا است. بنابراین مسأله پیشبینی قیمت سهام تنها بوسیله یک برنامه کامپیوتری کاردشواری است.در این تحقیق، ابتدا بوسیله آزمون گردش، امکان پیشبینی قیمت سهام شرکت صنایع ملی مس ایران بررسی گردید. سپس رابطه همبستگی هشتبر...

متن کامل

زمانبندی چندهدفه شبکه های تولید چندکارخانه ای با استفاده از الگوریتم ژنتیک زیرجمعیت و روش ارتجاعی

روند جهانی سازی موجود سبب پیدایش رقابتی شدید برای کسب هر چه بیشتر منافع در بین تولیدکنندگان شده است. برای حفظ شرایط رقابت پذیری در چنین بازارهایی، کارخانه ها تصمیم به ایجاد شبکه تولیدی متشکل از چندین کارخانه می نمایند. پراکندگی اعضاء در نقاط مختلف جغرافیایی در ساختارهای توزیع شده سبب در دسترس بودن منابع ارزان­تر، توانایی تولید بالاتر و مواجهه سریع تر با تغییرات و قدرت رقابتی بالاتر شده است. به ...

متن کامل

مدل‌سازی دوبعدی بی‌هنجاری‌های مغناطیسی با استفاده از شبکه عصبی پیشخور

دراین مقاله، برای مدل‌سازی بی‌هنجاری‌های مغناطیسی از شبکه عصبی پیشخور استفاده شده، و مدل‌سازی با فرض شکل دایک شیبدار با گسترش نامحدود، انجام شده است. این روش قابلیت تخمین تمام پارامترهای هندسی یعنی؛ مختصات مرکز دایک بر روی پروفیل، عمق، شیب و عرض دایک را دارد. ابتدا کارائی این روش، با مدل‌های مصنوعی بدون نوفه و نوفه‌دار آزمایش شد، که نتایج رضایت بخشی بدست آمد. سپس از آن برای تفسیر داده‌های...

متن کامل

بهینه سازی وزن خرپای فولادی توسط الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر آموزش یادگیری

مرور اجمالی ضوابط طراحی­های مهندسی نشانگر این مهم است که موضوع اقتصاد و هزینه ساخت سازه­ها از محور­های اصلی این ضوابط است. در دهه­های اخیر استفاده از الگوریتم­های بهینه سازی برای دستیابی به محاسبات بهینه به علوم مهندسی ورود کرده است. الگوریتم­های بهینه سازی و در راس آنها الگوریتم­های مبتنی بر پدیده­های بر گرفته از طبیعت، کارایی خوبی در محاسبه بهینه سازه­ها از خود نشان داده­اند. خرپا­ها از جمله ...

متن کامل

کاهش بعد داده های تصاویر تشدید مغناطیسی مغز با استفاده از شبکه عصبی آموزش یافته توسط الگوریتم ژنی

در این مقاله روشی برای کاهش بعد فضای ویژگی تصاویر تشدید مغناطیسی مغز به سه بعد جهت ایجاد امکان تجسم توزیع داده ها در فضا و بخشبندی تصاویر پیشنهاد میشود. از شبکه عصبی پیشخورد برای تولید ویژگی های جدید استفاده میشود. پارامترهای شبکه عصبی توسط الگوریتم ژنی بگونه ای تعیین میشوند که داده های تبدیل یافته در خروجی شبکه عصبی تابع هدف معینی را بهینه نمایند. سه تابع هدف معرفی میشوند که بر مبنای تابع خطای...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 12  شماره 1

صفحات  66- 81

تاریخ انتشار 2018-05-22

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023