افزایش فشار یا موجی که در مایعات در حال حرکت پس از توقف یا تغییر مسیر ناگهانی رخ می دهد، معمولاً خطر آفرین است. هنگامی که شیری در مسیر حرکت به طور ناگهانی بسته می شود در اثر تغییر ناگهانی دبی، افزایش فشاری در پی خواهد داشت که ممکن است به ترکیدن لوله‏ در سیستم‏های انتقال و خرابی و شکسته شدن شیرها بیانجامد. این پدیده که به چکش آبی یا ضربه قوچ نیز مشهور است، به مواردی نظیر خصوصیات و سرعت سیال، مدول الاستیسیته لوله، ضخامت و طول خط لوله وابسته است. معمولاً نحوه بسته شدن شیرها در خطوط انتقال آب در حوادث ناگهانی از موضوعات چالش برانگیزی است که به دلیل اضطراری که در زمان بسته شدن شیر مطرح است، استفاده از مدلهای بهینه سازی و شبیه سازی در جهت تعیین منحنی بهینه بستن شیر به دلیل زمان بر بودن کارا نبوده و افزایش سرعت تصمیم گیری و ساده سازی مسأله به گونه ای که یک اپراتور معمولی بتواند در کوتاهترین زمان ممکن، تصمیمی گیری نماید امری اجتناب ناپذیر است. در این تحقیق کارایی ماشین های بردار پشتیبان برای نیل به امکان تصمیم گیری سریع و تسهیل شده در زمان واقعی مد نظر می باشد. با توجه به چگونگی آب رسانی به توربین با تغییر دبی، تغییردر سرعت حاصل می گردد که خود به مفهوم شتاب گرفتن یا کند شدن حرکت جرمی از آب در لوله های آب رسانی می باشد. شتاب گرفتن و کند شدن جرمی از آب درحال حرکت درون لوله ناشی ازنیرو هایی است که در خط لوله توسعه می یابند. به این پدیده کوبش آب یا ضربه قوچ(water hammer) می گویند. با توجه به اینکه نیروگاه های برق آبی در ساعاتی از روز که معمولاً شامل ساعات پیک مصرف برق می باشد برای جبران کمبود جریان برق، وارد مدار شبکه توزیع برق رسانی کشور می شوند و پس از انجام ماموریت محوله و تولید برق مصرفی باید از مدار خارج شوند؛ این خروج معمولاً به صورت ناگهانی وضرب العجلی صورت می گیرد، اپراتور نیروگاه می بایستی درمدّت زمانی بسیار اندک توربین ها را از حرکت بیاندازد و این کار مستلزم بستن دریچه ها وشیر های ورودی آب به توربین ها می باشد. بستن شیر های ورودی جریان آب باعث کاهش ناگهانی سرعت وافزایش ناگهانی فشار پشت شیر ها می گردد و پدیده ضربه قوچ با اثرات تخریبی و بسیار زیان بار را تولید می کند. فشار حاصله ممکن است به دو صورت مثبت و منفی پدید آید که فشار مثبت منجر به افزلیش حجم آب پشت شیر ها، انبساط و تخریب لوله های آب بر شوند و فشار منفی هم باعث ایجاد پدیده بخارزایی(cavitation) در لوله های انتقال می گردد. در این حالت بیشتر مقطع خط لوله را بخارآب یا هوا اشغال می کند. این سوال مطرح است که چنانچه زمان قطع جریان به دلایل مختلف ثابت باشد، چگونه می توان اثرات تخریبی و زیان آور پدیده ضربه قوچ را به کمک چگونگی قطع جریان به حداقل رساند؟ یکی از جدیدترین روش های پیش بینی وتخمین های احتمالاتی، دسته بندی وتفکیک داده های آماری وهمچنین مدل سازی و کنترل عدم قطعیت ها، توابع جداساز هوشمند در اهداف تشخیص الگو (کلاس بندی) یا برای انجام تخمین توابع در مسائل رگرسیون استفاده از ماشین های بردار پشتیبان (svms) می باشند. ایده ماشین های بردارپشتیبان برای اولین بار توسط یک محقق روسی به نام vapnik در سال 1992 و برپایه تئوری یادگیری آماری مطرح گردید و در چند سال اخیر کاربردهای مهمی در شاخه های مختلف علوم مهندسی به خصوص مهندسی برق وکامپیوترداشته است. ماشین های بردار پشتیبان یک طبقه بندی کننده دودویی غیرآماری است، که درآن توسط یک الگوریتم بهینه سازی نمونه هایی که مرزکلاس های مختلف داده ها راتشکیل می دهند بدست می آید وبا استفاده ازیک مرز تصمیم گیری، خطی بهینه را برای جدا کردن کلاس ها وتفکیک آن ها از هم محاسبه وارائه می دهند. ماشین های بردار پشتیبان به دودسته دو کلاسه وچند کلاسه تقسیم می شوندوهدف این دسته الگوریتم ها تشخیص و متمایزکردن الگوهای پیچیده درداده هاست که از طریق کلاسترینگ، دسته بندی، رنکینگ، پاکسازی وغیره امکان پذیراست نحوه بستن شیر در یک بازه زمانی مشخص از پارامترهایی است که نقش بسیار موثر و تعیین کننده ای در کاهش اثرات تخریبی ناشی از فشارهای مثبت و منفی بازی خواهد کرد. در این تحقیق منحنی بهینه بسته شدن شیر در ابتدا از طریق تلفیق مدل شبیه سازی پدیده ضربه قوچ و بهینه سازی مدل چندهدفه ارائه و به کمک نقاط بهینه واقع بر منحنی تبادل، با آموزش یک مدل هوشمند ماشین بردار پشتیبان، منحنی بسته شدن بهینه بدون نیاز به اجرای مدل شبیه سازی و بهینه سازی قابل پیش بینی خواهد بود.

به علت رشد جمعیت، تقاضای مردم برای خدمات حمل ونقل بیش از پیش شده است؛ بنابراین هیچ تردیدی وجود ندارد که نیاز به تونل ها نیز افزایش خواهد یافت. در 20 سال گذشته، حفاری مکانیزه با استفاده از روش epb به طور موفقیت آمیزی اجرا شده است، به خصوص در محیط های شهری که فاصله تا سطح زمین کم است. به علت سرعت حفاری بالا و محیط کار کم خطر استفاده از ماشین فشار تعادلی زمین یکی از روش های محبوب برای حفر تونل های راه، راه آهن و مترو در محیط های شهری است. کنترل نشست سطحی هنگامی که تونل در محیط های شهری حفر می شود و یا سازه های زیرزمینی مهمی در اطراف تونل وجود دارد از اهمیت زیادی برخوردار است. ساخت یک تونل در زمین نرم عموماً باعث نشست سطحی زمین بالای تونل می شود. روش های متعدد تجربی و تحلیلی وجود دارد که با استفاده از آن ها می توان میزان نشست سطحی زمین را تخمین زد، اگرچه تحلیل های عددی (بیشتر استفاده از برنامه های مختلف المان محدود) نیز با نتایج رضایت بخش اجرا شده است. اخیراً روش های محاسباتی نرم مانند شبکه های عصبی مصنوعی (ann) و ماشین های برداری پشتیبان (svms) برای تخمین میزان نشست سطحی حداکثر استفاده شده اند. این تحقیق یک روش محاسباتی دیگر را برای مرتبط کردن نشست سطحی حداکثر و پارامترهای عملیاتی سپر فشار تعادلی زمین را ارائه می دهد. مدل درختی m5p (یک روش رگرسیونی) بر مبنای مطالعه موردی روی یک تونل کم عمق در محیط شهری پیشنهاد و مورد ارزیابی قرار گرفته است. مزیت اصلی این روش رگرسیونی نسبت به سایر ابزارهای محاسباتی نرم این است که علاوه بر این که استفاده از آن بسیار آسان است، قوانین ریاضی قابل درک ارائه می دهد. مقایسه بین مقادیر محاسبه شده و اندازه گیری شده حداکثر نشست سطحی حاصل از مدل درختی m5p نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادشده دقت خوبی دارد.