ارزيابي قابليت‌هاي تركيب الگوريتم‌هاي مجموعه‌هاي راف و ژنتيك براي داده‌كاوي و استخراج قوانين مرتبط با آب مصرفي در شهر تهران

مديريت و برنامه‌ريزي آب شهري، به‌ويژه در كلان‌شهر‌ها، اهميت بسيار زيادي دارد. توسعه مناطق شهري، تبديل شهرها به كلان‌شهر و افزايش پيچيدگي عوامل تاثيرگذار در مصرف آب در شهر‌ها سبب دشواري مديريت مصرف، تامين و توزيع آب شده است. بنابراين، استخراج قوانين نقش مهمي در كشف الگو‌هاي حاكم بر مجموعه داده و كاهش پيچيدگي‌ها دارد. اصل نظريه مجموعه‌هاي راف، كه پائولاك در دهه 80 مطرح كرد، روشي توانمند و انعطاف‌پذير در پردازش داده‌هاي داراي عدم قطعيت شمرده مي‌شود و در اين تحقيق، به‌منظور استخراج قوانين حاكم بر مصرف آب، به‌كار رفته است. در اين تحقيق، از روش تركيب الگوريتم‌هاي مجموعه‌هاي راف و ژنتيك از روش‌هاي داده‌كاوي، براي بهبود استخراج قوانين و طبقه‌بندي داده‌هاي آب مصرفي، با كاربري مسكوني در شهر تهران به‌منزله منطقه مورد مطالعه استفاده شده است. داده‌هاي مورد استفاده در اين تحقيق شامل داده‌هاي اجتماعي‌ـ اقتصادي، محيطي، اقليمي و فني‌ـ مديريتي مي‌شوند. اين داده‌ها به دو زيرمجموعه، شامل %60 با هدف آموزش و 40% به‌قصد ارزيابي نتايج، تقسيم شدند. نتايج نشان مي‌دهند كه تلفيق الگوريتم‌هاي ژنتيك و مجموعه‌هاي راف كارآيي بالاتري براي استخراج موثر قوانين از داده‌هاي مصرف آب شهر تهران را دارند. دقت طبقه‌بندي مجموعه داده آزمون، ازطريق قوانين استخراج‌شده از مجموعه‌هاي راف، 77% بود. پس از بهينه‌سازي قوانين با استفاده از الگوريتم ژنتيك در مجموعه‌هاي راف، دقت طبقه‌بندي در نسل ششم، با سرعت همگرايي متوسط، به 88% و در نسل دهم، به 92% افزايش يافت. براساس قوانين استخراج‌شده، عوامل موثر در مصرف ساليانه آب به‌ترتيب ميزان تاثيرگذاري، جمعيت ساكن، آب‌بها، تراكم جمعيت در واحد سطح، بعد خانوار، موقعيت مكاني (عرض جغرافيايي)، تحصيلات ساكنان و سرانه فضاي سبز به‌شمار مي‌روند.