سیستم های مقیاس بزرگ، سیستم های دینامیکی پیچیده ای هستند که از به هم پیوستن چندین زیر سیستم، که با یکدیگر در ارتباط هستند، حاصل شده اند. معمولاً کنترل این دسته از سیستم ها، توسط یک عامل کنترلی، امکان پذیر نیست و به جای آن از ساختار کنترل غیر متمرکز (چند عامل کنترلی) استفاده می شود. از جمله روش های پیشرفته و پیشتاز در علم کنترل، کنترل مدل پیش بین است که از دهه 1970 معرفی گردید. این روش مبتنی بر بهینه سازی یک تابع هزینه تعریف شده برای مسئله کنترل و استفاده از اطلاعات گذشته و حال سیستم و همچنین اطلاعات آینده که از یک مدل پیش بین به دست آمده، است. یکی از مهم ترین برتری های این تکنیک کنترلی، بیان واضح قیود اعمال شده بر سیستم، در مسئله کنترل است. از جمله الگوریتم های کنترل مدل پیش بین چند عاملی، در شبکه ها و سیستم های مقیاس بزرگ، روشی است که به معرفی قیود اتصال برای متغیرهای مشترک میان زیرسیستم ها می پردازد. این الگوریتم در سیستم های خطی و محدب کاربرد دارد. بنابراین برای تعمیم این روش در سیستم های غیر محدب، در این پایان نامه الگوریتمی بر پایه ی الگوریتم pattern search که از روش های بهینه سازی در سیستم های غیر محدب و فاقد اطلاعات مشتق است، ارائه شده است. همچنین الگوریتم کنترل مدل پیش بین چند عاملی پیشنهادی، در سیستم های غیر محدب و فاقد اطلاعات مشتق، بر روی یک مطالعه موردی که یک سیستم آبی است، اعمال شده است. سیستم مطالعه موردی در کشور هلند، دلتای rhine-meuse است که در قالب یک فصل بیان شده و اطلاعات مدل و قیود وارد بر آن، با استفاده از چند مرجع و داده های سیستم با استفاده از سایتی که اندازه گیری های آنلاین سیستم در آن قرار دارد، به دست آمده است. نتایج این پایان نامه، با شبیه سازی مدل این سیستم و قیود وارد بر آن، درحالی که سه سیستم کنترل متفاوت به آن اعمال شده، در پایان بیان شده است. سیستم کنترل مدل پیش بین چند عاملی که در آن از الگوریتم پیشنهادی استفاده شده، با سیستم کنترل موجود دلتا و همچنین سیستم کنترل مدل پیش بین متمرکز مقایسه شده است و برتری آن در برخی ملاک های عملکردی معرفی شده، توضیح داده شده است.

فرم های سطحی زمین بر اثر فرایندهایی ایجاد می شوند که خود تحت تأثیر برآیندهای مختلف توپوگرافیکی و وضعیت ثبات و پایداری آن هاست. در نهایت کنش و واکنش متقابل بین آنها منجر به شکل گیری نهایی لندفرم هایی می گردد که چشم اندازهای ژئوموژفولوژیکی را می سازند. رفتار مجرد و انتزاعی آب در بستر محیط های مختلف ژئوموفولوژیکی بسیار قابل تأمل وبحث برانگیز است. ولی آنچه خروجی این گونه رفتار را در طی زمان می سازد، به عنوان لندفرم شناخته می شود. محققان بسیاری کوشیده اند در بین پارامترهای کمیت پذیر رودخانه مثل الگوی آبراهه، تراکم، ناهنجاری ونحوه اتصال آبراهه با سایر ویژگی منطقه مثل شاخص های مورفوتکتونیک، لیتولوژیک و غیره روابط خطی برقرار نمایند. اما آنچه در این پایان نامه بیشتر در نظر قرار گرفته خروجی تمام این ها بر روی سطح زمین که از آن به عنوان رفتار رودخانه یاد می کنند. رفتار رودخانه گاه با همان مشخصه های کمیت پذیری که در بالا از آن یاد شد توجیه می گردد و گاه با سایر ویژگی های کمی و کیفی لندفرم ها مثل شرایط لیتولوژیک مأندرسازی، ژئونرون ها، جهت زهکشی سرشاخه های فرعی، نسبت به شاخه اصلی، خندق وغیره. در این پایان نامه با توجه به همه ی این ویژگی ها، حوضه قزل اوزن پهنه بندی و آنچه باعث شکل گیری نهایی شبکه آبراهه ای شده بود، در ارتباط با چهار پارامتر اصلی محیطی بررسی گردید. این چهار پارامتر عبارتند از: تغییر سطح اساس، لیتولوژیک، تغییرات اقلیمی و نئوتکتونیک. نتایج حاکی از آن است که اقلیم و تغییرات آن نه تنها در طی زمان، رفتار رودخانه را کنترل کرده اند، بلکه در شرایط کنونی نیز در قسمت های سرآب قزل اوزن و سرشاخه هایی که معمولاً بر مرتفع ترین قسمت زیرحوضه ها، منطبق است با طولانی کردن زمان پاسخ سیستم هیدرولوژیکی در مقابل بارش ورودی معمولاً منجر به آبراهه های با مقدار ماده و انرژی کم که خروجی آنها به صورت آبراهه های دوشاخه ای، موازی و زاویه اتصال نزدیک به 90درجه شده است. همانطورکه نئوتکتونیک و تغییرات سطح اساس نیز در مناطق طارم و بخشی از زنجان رود منجر به آبراهه های مستقیم و موازی گردیده است. در ژئونرون های منطقه نیز رودخانه با انرژی کمی ناشی از وسعت بستر اصلی و شیب کم آن است به مأندرسازی در رسوبات مارنی مبادرت ورزیده و با تغییر زوایای مشخص شبکه همگرایی گذشته را به جریان خطی تبدیل شده که منجر به انحراف و اسارت های متعدد در رودخانه شده است .