«يادداشت تحقيقاتي»استفاده از شبكه عصبي مصنوعي در تخمين سرعت سقوط ذرات رسوبي

سرعت سقوط ذرات رسوبي يكي از پارامترهاي مهم در پديدة انتقال رسوب، ريخت‌شناسي بستر و سواحل رودخانه‌ها، رسوبگذاري در مخازن سدها و نيز طراحي حوضچه‌هاي رسوبگير در شبكه‌هاي انتقال آب است. به منظور تخمين سرعت سقوط ذرات رسوبي، تاكنون روابط متعددي ارائه شده كه بر حسب محدوديت‌هاي موجود در آنها و نيز دقت حاصل، مورد استفاده محققان و طراحان مختلف قرار مي‌گيرد. دراين تحقيق، با استفاده از شبكه عصبي مصنوعي، مدلي براي برآورد سرعت سقوط ذرات رسوبي ارائه شده است. شبكه عصبي اين تحقيق با استفاده از 115 گروه داده اندازه‌گيري شده در تحقيقات مختلف (با مشخصات متفاوت سيال و رسوب) و با توجه به پارامترهاي موثر بر سرعت سقوط ذرات رسوبي، طراحي و صحت سنجي شد. در مدل شبكه عصبي، شبكه پرسپترون چند‌لايه با قانون يادگيري انتشار سريع براي بازيابي نگاشت غيرخطي ميان وروديهاي شبكه (متغيرهاي مستقل) و خروجي شبكه (متغير وابسته) به گونه‌اي طراحي شد تا از اين طريق، تخمين سرعت سقوط ذرات رسوبي ميسر شود. براي بررسي دقت مدل در پيش‌بيني سرعت سقوط ذرات، خروجيهاي مدل با نتايج حاصل از 14 مدل آزمايشگاهي و تحليلي كه توسط ساير محققان ارائه شده، با استفاده از معيارهاي ضريب همبستگي و ميانگين خطاي نسبي مقايسه شد. نتايج حاصل از مقايسه، نشان‌دهندة دقت بيشتر مدل شبكه عصبي مصنوعي نسبت به ساير مدلها است.