کاربرد روش تاگوچی در کاهش تعداد آزمایش‌ها و بهینه‌سازی پارامتر‌‌های شبکه عصبی مصنوعی (مطالعه موردی: پایداری سنگ‌چین در اطراف پایه‌‌ پل)

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

1 دانشگاه محقق اردبیلی. دانشکده فنی و مهندسی. مهندسی عمران. مهندسی و مدیریت منابع آب. فارغ التحصیل کارشناسی ارشد

2 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 استادیار دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران

چکیده

در تحقیق حاضر از روش تاگوچی، که یکی از روش‌های طراحی آزمایش‌ها است، جهت کاهش تعداد آزمایش‌های تجربی و همچنین تنظیم پارامتر‌‌های ورودی در طراحی شبکه عصبی مصنوعی استفاده می‌شود. برای این منظور از نتایج مطالعه آزمایشگاهی قبلی که مربوط به پدیده پایداری سنگچین در اطراف پایه پل است به عنوان مطالعه موردی استفاده شد. همچنین قابلیت پیش‌بینی تاگوچی در مقایسه با نتایج حاصل از شبکه عصبی مصنوعی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با استفاده از روش تاگوچی می‌توان تعداد آزمایش‌ها را به ترتیب به میزان 89 و 87 درصد نسبت به مطالعه محققین قبلی و روش فاکتوریل کامل کاهش داد. همچنین تحلیل حساسیت پارامترهای موثر نشان داد که دبی جریان به عنوان مؤثرترین پارامتر بر پایداری سنگچین در اطراف پایه پل است. در نهایت جهت تعیین شرایط هیدرولیکی پایداری سنگچین، اقدام به تنظیم پارامترهای شبکه عصبی مصنوعی با استفاده از روش تاگوچی شد که نتایج حاصل نشان‌دهنده دقت بالای این روش در برآورد نتایج آزمایشات با ضریب هم‌بستگی 97/0 بود. نتایج تحلیل حساسیت پارامترهای ورودی شبکه عصبی نیز نشان داد که تابع انتقال بیشترین تأثیر را بر روی نتایج شبکه عصبی مصنوعی دارد.

کلیدواژه‌ها