تشخيص ناهنجاري در مصرف آب خانگي با ارائه مدل تركيبي از تكنيك‌هاي داده‌كاوي (مطالعه موردي: شهر مشهد)

Anomaly detection in household water consumption by a combined model of data mining techniques (case study: Mashhad)

در سال‌هاي اخير با افزايش خشكسالي‌ها و كمبود منابع آب شيرين، ميزان مصرف بهينه آب بسيار حائز اهميت قرار گرفته است. از سوي ديگر هزينه‌هاي زيرساخت‌هاي لازم جهت توليد و توزيع آب شيرين نيز بسيار زياد است كه اين سبب توجه بيشتر به مبحث جلوگيري ار هدر‌رفت آب شده است. در حال حاضر آب بدون درآمد در صنعت آب بسيار افزايش يافته كه اين موضوع نيازمند بررسي انواع مصرف آب در بين مشتركين است. در دنياي امروزه استفاده از تكنيك‌هاي داده‌كاوي به دليل توليد اطلاعات باارزش از داده‌هاي كم‌اهميت، مورد توجه قرار گرفته است. اين پژوهش با تكيه بر تكنيك‌هاي داده‌كاوي و به كارگيري آن‌ها بر روي مجموعه داده آب مصرفي كه در بازه زماني دوساله جمع‌آوري شده و شامل اطلاعات قبض‌هاي آب مشتركين است، به دنبال تعيين ناهنجاري‌هاي مصرف آب در بين آن‌ها برآمده است. در ابتدا بر روي مجموعه داده الگوريتم‌هاي خوشه‌بندي DBSCAN و OPTICS به طور مجزا پياده‌سازي شده و سپس به صورت تركيبي با الگوريتم Kmeans++ مجدد بر روي مجموعه داده اجرا شدند. در انتها پس از مقايسه شاخص‌هاي ارزيابي دروني و بيروني خوشه‌بندي، الگوريتم OPTICS اجرا شده بر روي خوشه‌هاي حاصل از الگوريتم‌Kmeans++ بهترين عملكرد را در جهت تعيين مصارف ناهنجار داشته است. شاخص نيم‌رخ 81/0، شاخص ديويس بوليدين 35/1 و شاخص CROD برابر 97/0 براي اين الگوريتم محاسبه شده است.