كاربرد الگوريتم SVM در پيش‌بيني عمق آبشستگي تك پايه قائم

آبشستگي موضعي حول فوندانسيون سازه‌هاي دريايي و هيدروليكي يكي از مهم‌ترين عوامل در ناپايداري و خرابي اين سازه‌ها است. همواره پيش‌بيني نادرست عمق آبشستگي حول پايه‌ پل‌ها باعث تحميل ضررهاي مالي در پل‌سازي و به‌خطر افتادن جان انسان‌هاي بسياري شده است از اين‌رو براورد دقيق اين پديده پيچيده، اطراف پايه‌ پل‌ها لازم و ضروري است. از آنجايي كه فرمول‌هاي ارائه شده توسط محققين مختلف، مربوط به شرايط خاص آزمايشگاهي است، در شرايط ديگر كمتر صادق بوده و از دقت چنداني برخوردار نيستند. به‌تازگي محققان زيادي تلاش كردند تا روش‌ها و مدل‌هاي جديدي را با عنوان محاسبات نرم، در پيش‌بيني اين پديده مهم مورد بررسي قرار دهند. در اين پژوهش، براي پيش‌بيني عمق آبشستگي اطراف پايه پل 146 سري داده‌ آزمايشگاهي مختلف (در سه نوع شرايط آزمايشگاهي متفاوت) با استفاده از ماشين بردار پشتيبان مورد تحليل قرار گرفت. اين داده‌ها در قالب تركيبات مختلف متشكل از پارامترهاي ورودي و D هستند كه به‌ترتيب، ضخامت زير لايه لزج، عدد رينولدز، سرعت بحراني، پارامتر شيلدز، سرعت برشي، سرعت متوسط، قطر متوسط ذرات، عمق اوليه جريان و قطر پايه پل معرفي مي‌شوند. پارامترهاي گفته شده در دو سناريو متفاوت (حالت بابعد و حالت بي‌بعد) وارد شبكه SVM شدند. براي ارزيابي كارايي تركيبات از معيارهاي آماري RMSE (جذر ميانگين مربعات خطاها)، (مجذور ضريب همبستگي بين مقادير آزمايشگاهي و پيش‌بيني) و DC (ضريب تعيين خطي بين مقادير پيش‌بيني شده و آزمايشگاهي) استفاده شده است. نتايج حاصل از اين ماشين با نتايج به‌دست آمده از فرمول‌هاي تجربي و روابط ارائه شده در همين تحقيق مقايسه شد. نتايج حاصل از اين پيش‌بيني است. نتايج نشان مي‌دهد، در سناريو اول تركيب شماره 5 با پارامترهاي ورودي بي‌بعد و و در سناريو دوم نيز تركيب شماره 5 با پارامترهاي ورودي بابعد و براي مرحله آزمون، به‌عنوان برترين مدل انتخاب شده‌اند. در نتيجه از نتايج چنين استنباط شد كه سناريو دو (حالت بابعد) در پيش‌بيني عمق آبشستگي حول تك پايه قائم براورد دقيق‌تري نسبت به سناريو اول (حالت بي‌بعد) ارائه داده است. در پايان آناليز حساسيت روي پارامترها انجام شد و پارامترهاي به‌ترتيب و به‌عنوان مؤثرترين پارامترها انتخاب شدند.