Yıl: 2004 Cilt: 3 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 80 - 88 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi

Öz:
Eldeki hidrometeorolojik verilerin yardımı ile nehir akımı tahmininin yapılması su kaynakları projelendirme çalışmaları açısından önem taşımaktadır. Bu çalışmada, su kaynakları uygulamalarında sıkça kullanılan ileri beslemeli geriye yayınım metodu (İBGY) ile son zamanlarda uygulanmaya başlanan genelleştirilmiş regresyon sinir ağı (GRSA) yöntemi bu problem için uygulanmış ve sonuçlar seçilen performans kriterleri cinsinden karşılaştırılmıştır. GRSA metodu ile İBGY'nin yerel minimum sorunu çözülmekte ve tek simülasyonla değişmeyen bir sonuç elde edilmektedir. İBGY ile ise her farklı yapay sinir ağı mimarisi için en iyi sonucu elde edene kadar çok sayıda simülasyon yapılmaktadır. En iyi İBGY simulasyonu gerek GRSA gerekse klasik istatistik ve stokastik model tahminlerinden daha iyi sonuçlar vermiştir
Anahtar Kelime:

Konular: Meteoroloji ve Atmosferik Bilimler

Modelling rainfall-runoff relation using different artificial neural network methods

Öz:
In this study daily mean river flow estimations based on the antecedent rainfall and/or river flow values are carried out using two different ANN algorithms. Estimations obtained by the conventional feed forward back propagation (FFBP) and the new generalized regression neural network (GRNN) methods using different network architectures are compared with conventional statistical and stochastic model results. GRNN is used for estimation of continuous variables, as in standard regression techniques. Generalized regression neural network does not require an iterative training procedure as in back propagation method. In the applications presented in this study the daily hydro meteorologic data belonging to Juniata River Basin in Pennslyvania state of USA are employed. The FFBP results are found to be superior to GRNN and conventional methods. However it was shown that FFBP method performances are very sensitive to the randomly assigned initial weight values. This problem, however, was not faced in GRNN simulations. The local minima problem in feed forward back propagation algorithm applications was not faced in GRNN simulations. In the study it was also seen that the analysis of the cross-correlations and autocorrelations provide useful information about the input node number of the ANN network.
Anahtar Kelime:

Konular: Meteoroloji ve Atmosferik Bilimler
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Bayazıt, M., (1998). Hidrolojik Modeller, İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası, İstanbul.
  • Boogaard, H., Gautam, D.K. ve Mynett, A.E., (1998). Auto-regressive neural networks for the modelling of time series, HydroinformaticsConference, Copenhagen.
  • Box, G. E. P. ve Jenkins, G. M., (1976). Time series analysis, forecasting and control. Holden Day Inc., San Francisco, California.
  • Brikundavyi, S., Labib, R., Trung, H.T. ve Rousselle, J., (2002). Performance of neural networks in daily streamflow forecasting, Journal of Hydrologic Engineering, 7, 5, 392-398.
  • Campolo, M., Andreussi, P. ve Soldati, A., (1999a). River flood forecasting with a neural network model, Water Resources Research, 35, 1191-1197.
  • Campolo, M., Soldati, A. ve Andreussi, P., (1999b). Forecasting river flow rate during low flow periods using neural networks, Water Resources Research, 35, 11,3547-3552.
  • Cığızoğlu, H.K., (2002a). Suspended sediment estimation and forecasting using artificial neural networks, Turkish Journal of Engineering & Environmental Sciences, 26, 15-25.
  • Cığızoğlu, H.K., (2002b). Suspended sediment estimation for rivers using artificial neural networks and sediment rating curves, Turkish Journal of Engineering & Environmental Sciences, 26, 27-36.
  • Cığızoğlu, H.K., (2003a). Incorporation of ARMA models into flow forecasting by artificial neural networks, Environmetrics, 14, 4, 417-427.
  • Cığızoğlu, H.K., (2003b). Estimation, forecasting and extrapolation of flow data by artificial neural networks, Hydrological Sciences Journal, 48, 3, 349-361.
  • Cığızoğlu, H.K., (2003c). Generalized regression neural networks in intermittent flow forecasting and estimation (makale hakemlerin incelemesinde).
  • Cığızoğlu, H.K., (2003d). Generalized regression neural networks in monthly flow forecasting (makale hakemlerin incelemesinde).
  • Djebbar, Y. ve Alila, Y., (1998). Neural network estimation of sanitary flows, Hydroinformatics Conference, poster presantation, Copenhagen.
  • Eberhart, R.C. ve Dobbins, R.W., (1990). Neural Network PC Tools: A Practical Guide, Academic Press, San Diego.
  • Fernando, D.A.K. ve Jayawardena, A.W., (1998). Runoff forecasting using RBF networks with OLS algorithm, Journal of Hydrologic Engineering^, 3, 203-209.
  • Hall, M.J. ve Minns, A.W., (1998). Regional flood frequency analysis using artificial neural networks, Hydroinformatics Conference, Copenhagen.
  • Hsu, K., Gupta, H.V. ve Sorooshian, S., (1995). Artificial neural network modelling of the rainfall runoff process, Water Resoirces Research, 31, 2517-2530.
  • Lange, N., (1998). Advantages of unit hydrograph derivation by neural networks, Hydroinformatics Conference, Copenhagen.
  • Mason, J.C., Price, R.K. ve Tem'me, A., (1996). A neural network model of rainfall runoff using radial basis functions, Journal of Hydraulic Research, 34, 4, 537-548.
  • Minns, A.W. ve Hall, M.J., (1996). Artificial neural networks as rainfall runoff models Hydrological Sciences Journal, 41, 3, 399-417.
  • Müftüoğlu, R.F., (1991). Yağış-akış modelleri, Hidrolojik Analiz ve Tasarım, İTÜ İnşaat Fakültesi Hidrolik Anabilim Dalı.
  • Raman, H. ve Sunilkumar, N., (1995). Multivariate modelling of water resources time series using artificial neural networks, Hydrological Sciences Journal, 40, 2, 145-163.
  • Ranjithan, S., Eheart, J.W. ve Garrett, J.H., (1993). Neural network-based screening for groundwater reclamation under uncertainty, Water Resources Research, 29, 3, 563-574.
  • Rogers, L.L. ve Dowla, F.U., (1994). Optimization of groundwater remediation using artificial neural networks with parallel solute transport modelling, Water Resources Research, 30, 2, 457-481.
  • See, L. ve Openshaw, S., (1998). Using soft computing techniques to enhance flood forecasting on the river Ouse, Hydroinformatics Conference, Copenhagen.
  • Specht, D.F., (1991). A general regression neural network, IEEE Transactions on Neural Networks, 2, 6, 568-576.
  • Tokar, A.S. ve Johnson, P.A., (1999). Rainfall-runoff modelling using artificial neural networks, Journal of Hydrologic Engineering, 4, 3, 232-239.
  • USGS İstasyon No: 01567000 http://co.water.usgs.gov/sediment
APA ALP M, CIĞIZOĞLU H (2004). Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi. , 80 - 88.
Chicago ALP Murat,CIĞIZOĞLU H. Kerem Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi. (2004): 80 - 88.
MLA ALP Murat,CIĞIZOĞLU H. Kerem Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi. , 2004, ss.80 - 88.
AMA ALP M,CIĞIZOĞLU H Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi. . 2004; 80 - 88.
Vancouver ALP M,CIĞIZOĞLU H Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi. . 2004; 80 - 88.
IEEE ALP M,CIĞIZOĞLU H "Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi." , ss.80 - 88, 2004.
ISNAD ALP, Murat - CIĞIZOĞLU, H. Kerem. "Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi". (2004), 80-88.
APA ALP M, CIĞIZOĞLU H (2004). Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik, 3(1), 80 - 88.
Chicago ALP Murat,CIĞIZOĞLU H. Kerem Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik 3, no.1 (2004): 80 - 88.
MLA ALP Murat,CIĞIZOĞLU H. Kerem Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik, vol.3, no.1, 2004, ss.80 - 88.
AMA ALP M,CIĞIZOĞLU H Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik. 2004; 3(1): 80 - 88.
Vancouver ALP M,CIĞIZOĞLU H Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik. 2004; 3(1): 80 - 88.
IEEE ALP M,CIĞIZOĞLU H "Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi." İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik, 3, ss.80 - 88, 2004.
ISNAD ALP, Murat - CIĞIZOĞLU, H. Kerem. "Farklı yapay sinir ağı metodları ile yağış-akış ilişkisinin modellenmesi". İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik 3/1 (2004), 80-88.