تهدف هذه الدراسة إلى بناء أنموذج رياضي لتقدير التبخر من المنطقة الجبلية من الساحل السوري، باستخدام الشبكة العصبية الصنعيَّة و ذلك اعتماداً على أربعة بارمترات جوية، و هي درجة الحرارة، الرطوبة النسبية، سرعة الرياح و السطوع الشمسي، و من ثم دراسة تأثير إضافة معامل الزمن على تقدير التبخر. بني الأنموذج الرياضي باستخدام Neural Fitting Tool إحدى أدوات الماتلاب، و قد اعتمد على البيانات اليومية للبارامترات المذكورة في منطقة الدراسة بالإضافة إلى معامل الزمن، كما استُخدِمت بيانات التبخر اليومي المقيسة بوساطة حوض التبخر الأميركي صنف A كمخرجات مأمولة لغرض التحقق من صحة أداء الشبكة. و تظهر النتائج تفوق الشبكة المضاف لها معامل الزمن حيث بلغ معامل الارتباط فيها لمجموعة التحقق 0.8919 و متوسط مربع الخطأ 0.02166 بينما كانت قيمة معامل الارتباط للشبكة المستخدمة للتنبؤ بقيمة التبخر اعتماداً على المعطيات المناخية بدون إدخال معامل الزمن 0.8324 و متوسط مربع الخطأ 0.0327.
This study is aiming at building a mathematical model to estimate evaporation from Mountainous region in Syrian Coast, using an artificial neural network, based on four metrological parameters (i.e. temperature, relative humidity, wind speed and sun hours), then studying the effect of adding time variable on evaporation estimation. The mathematical model was built by the (NN-tool box), which is one of the MATLAB tools, using the daily value of the above mentioned parameters in addition to time, as the network inputs and the evaporation measured from the American pan class A as the network output . The results show that ANN4+T model which have 5 inputs (temperature, relative humidity, wind speed, sun hours, time) is the best in estimation evaporation with correlation factor of 0.8919 and Mean square error of 0.02166 for the validation set where the correlation factor in ANN4 (without time) was 0.8324 and MSE of 0.0327for the validation set.
Artificial intelligence review:
Research summary
تلعب عملية التبخر دورًا حيويًا في الدورة الهيدرولوجية والتوازن المائي، حيث تعتبر تقدير كمية المياه المتبخرة من أهم المسائل في الدراسات الهيدرولوجية الحديثة. تهدف هذه الدراسة إلى بناء نموذج رياضي لتقدير التبخر اليومي في المنطقة الجبلية من الساحل السوري باستخدام الشبكة العصبية الاصطناعية. اعتمدت الدراسة على أربعة بارامترات جوية: درجة الحرارة، الرطوبة النسبية، سرعة الرياح، وساعات السطوع الشمسي، بالإضافة إلى معامل الزمن. استخدمت أداة Neural Fitting Tool من برنامج الماتلاب لبناء النموذج الرياضي، وتم التحقق من صحة أداء الشبكة باستخدام بيانات التبخر اليومية المقيسة بواسطة حوض التبخر الأمريكي صنف A. أظهرت النتائج تفوق الشبكة المضاف لها معامل الزمن، حيث بلغ معامل الارتباط لمجموعة التحقق 0.8919 ومتوسط مربع الخطأ 0.02166، مقارنة بمعامل الارتباط 0.8324 ومتوسط مربع الخطأ 0.0327 للشبكة بدون معامل الزمن. توصي الدراسة بتوسيع استخدام الشبكات العصبية لدراسة مسائل متنوعة تتعلق بالإدارة الكفوءة للموارد المائية في سوريا.
Critical review
دراسة نقدية: تقدم هذه الدراسة إسهامًا مهمًا في مجال تقدير التبخر باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية، وتحديدًا في المنطقة الجبلية من الساحل السوري. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض النقد البناء للدراسة. أولاً، قد يكون من المفيد تضمين المزيد من العوامل المناخية التي يمكن أن تؤثر على التبخر، مثل الضغط الجوي والتربة. ثانيًا، يمكن تحسين النموذج من خلال استخدام تقنيات تعلم الآلة الأخرى مثل الشبكات العصبية التلافيفية أو الشبكات العصبية المتكررة. أخيرًا، قد يكون من المفيد إجراء تجارب إضافية في مناطق جغرافية مختلفة للتحقق من عمومية النموذج وفعاليته في تقدير التبخر في بيئات متنوعة.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟
الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو بناء نموذج رياضي لتقدير التبخر اليومي في المنطقة الجبلية من الساحل السوري باستخدام الشبكة العصبية الاصطناعية ودراسة تأثير إضافة معامل الزمن على تقدير التبخر.
-
ما هي البارامترات الجوية التي اعتمدت عليها الدراسة؟
اعتمدت الدراسة على أربعة بارامترات جوية: درجة الحرارة، الرطوبة النسبية، سرعة الرياح، وساعات السطوع الشمسي، بالإضافة إلى معامل الزمن.
-
ما هي أداة البرمجيات المستخدمة في بناء النموذج الرياضي؟
استخدمت أداة Neural Fitting Tool من برنامج الماتلاب لبناء النموذج الرياضي.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
أظهرت النتائج تفوق الشبكة المضاف لها معامل الزمن، حيث بلغ معامل الارتباط لمجموعة التحقق 0.8919 ومتوسط مربع الخطأ 0.02166، مقارنة بمعامل الارتباط 0.8324 ومتوسط مربع الخطأ 0.0327 للشبكة بدون معامل الزمن.
References used
Jadeja, V, Artificial neural network estimation of Reference Evapotranspiration from pan evaporation in a semi-arid environment. National Conference on Recent Trends in Engineering & Technology, 13-14 May 2011
Kumar,P. et al, Evaporation Estimation Using Artificial Neural Networks and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System Techniques , Pakistan Journal of Meteorology, Vol. 8, Issue 16: Jan 2012, 81-88
SAMMEN, S. Forecasting of evaporation from Hemeren reservoir by using artificial neural networks. College of Engineering, Diyala University, Iraq. 2012
Evaporation forms one of the hydrology cycle elements that it's hard to measure its actual amounts in the field conditions, so it’s estimated by calculations of experimental relations, which depend on climatic elements data. So the research goal is t
Rainfall is highly non-linear and complicated phenomena, which require nonlinear
mathematical modeling and simulation for accurate prediction. This study
comparing the performance of the prediction of one-day-ahead, where Two
Feed Forward Neural N
The stability analysis of coastal structure is very important because it involves many
design parameter s to be considered for the save and economical design of structure.
In the present study neural network technique is adopted to predict the stab
This search has been developing human resource intellectually and
professionally subject in hotels working at Syrian coast and its effect on
employee performance.
Evapotranspiration forms one of the hydrology cycle elements that it's hard to
measure its actual amounts in the field conditions, so it’s estimated by calculations of
experimental relations that depend on climatic elements data. These estimations