توسعه يك مدل خبره براي پيش بيني تقاضاي آب شهري با استفاده ازشبكه عصبي مصنوعي، نمونه موردي شهر ايلام

Developing an Expert System Model for Predicting Annual Urban ResidentialWater Demand Using Artificial Neural Network (Case Study: Ilam City)

مديريت و تامين آب شهري همواره يكي از دغدغه هاي اصلي مديران و برنامه ريزان شهري است. شناخت تقاضاي آب شهري و عوامل موثر بر آن از پارامترهاي مهم در مديريت و كنترل آب شهري محسوب مي شود. در تحقيق حاضر مدلي خبره براي پيش بيني تقاضاي آب شهري ايلام بااستفاده از شبكه عصبي مصنوعي(ANN) توسعه يافته است. مدل خبره مبتني بر فاكتورهاي موثر است كه از درآمد سالانه (x1)، ناحيه مصرف (x2)، عرصه(x3)،عيان (x4)، بعد خانوار (x5)، تعداد شير آب منزل(x6) و قيمت سالانه آب(x7) بعنوان متغيرهاي پيشگو وتقاضاي آب مسكوني شهري ساليانه (AURWD) به عنوان متغير خروجي استفاده مي نمايد. با استفاده از مجموعه داده هاي گردآوري شده و پيش ردازش آنها ساختار بهينه مدل خبره بدين صورت بدست آمد: 3 لايه با 7 نرون در لايه ورودي، 10 نرون در لايه مخفي و يك گره در لايه خارجي كه از تابع فعالسازي تنسينگ (Tansig) استفاده مي كند. مقايسه كمي و كيفي نتايج مدل خبره با مقادير مشاهده شده بااستفاده از شاحصهاي آماري RMSE, R2و آزمونهاي گرافيكي، نشان داد كه مدل خبره ANN كارايي خوبي در پيش بيني AURWD دارد، همچنين يك معادله رگرسيون خطي چندگانه(MLR)، براي برآورد AURWD با استفاده از فاكتورهاي موثر ارايه شده است. مقايسه معادله AURWD-MLR با AURWD-ANN نشان داد كه مدل خبره بر پايه ANN از كارآمدي بيشتري برخوردار است. مدل خبره توسعه يافته در اين تحقيق به عنوان يك پشتيبان تصميم خبره، مي تواند توسط برنامه ريزان و مديران شهري مورد استفاده قرار گيرد.