مقایسه عملکرد دو تابع سیگمویید و تانژانت هیپربولیک شبکه عصبی مصنوعی در پیش‌بینی ضریب روان‌آب رگبار (مطالعه موردی: حوزه آب‌خیز بار اریه نیشابور)

فرآیند بارش- روان‌آب و ایجاد سیلاب از پدیده‌های هیدرولوژیکی هستند که بررسی آن‌ها به سبب تاثیرپذیری از پارامترهای مختلف، دشوار می‌باشد. تاکنون روش‌ها و الگوهای مختلفی برای تحلیل این پدیده‌ها ارایه شده است. از این‌رو هدف این پژوهش ارزیابی شبکه‌های عصبی مصنوعی در پیش‌بینی ضریب روان‌آب رگبار با استفاده از دو تابع انتقال سیگمویید و تانژانت هیپربولیک در لایه مخفی و تابع انتقال خطی در لایه خروجی است. به این منظور حوزه آب‌خیز بار اریه نیشابور انتخاب و داده‌های مربوط به 33 واقعه در بین سال‌های آماری 1331 تا 1385 جمع‌آوری گردید. به‌منظور انتخاب متغیرهای مستقل در برآورد ضریب روان‌آب از تجزیه و تحلیل عاملی استفاده شد، که براساس آن 4 متغیر مقدار متوسط بارندگی، چارک سوم، اول و چهارم شدت بارندگی و همچنین 5 متغیر شاخص ( ) و چارک‌های اول تا چهارم شدت بارش به‌عنوان عوامل اصلی برگزیده شدند. شبکه عصبی مصنوعی ابتدا با تابع سیگمویید و سپس با تابع تانژانت هیپربولیک اجرا شد. متغیرهای به‌دست آمده از تجزیه و تحلیل عاملی برای شبکه با تابع انتقال سیگمویید به‌خوبی پاسخ داد ولی این متغیرها برای شبکه با تابع انتقال تانژانت هیپربولیک به‌دلیل عملکرد متفاوت این تابع به پاسخ مناسبی منجر نشد، بنابراین ترکیب سایر متغیرها براساس نقش هیدرولوژیکی آن‌ها، به‌عنوان ورودی شبکه مدنظر قرار گرفت. نتایج نشان داد که شبکه با ورودی چارک‌های اول تا چهارم شدت بارندگی، مدت بارش، مقدار کل بارش و شاخص ( ) و بارش 5 روز قبل و تابع انتقال تانژانت هیپربولیک می‌تواند ضریب روان‌آب رگبار را با ضریب تبیین آزمایش 98/0 و ریشه میانگین مربعات خطا 0337/0 و متوسط قدرمطلق خطا 0275/0 پیش‌بینی کند.