کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6296769 1617455 2014 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Improvement of complex and refractory ecological models: Riverine water quality modelling using evolutionary computation
ترجمه فارسی عنوان
بهبود مدل های اکولوژیکی پیچیده و مقاوم: مدل سازی کیفیت آب رودخانه با استفاده از محاسبات تکاملی
کلمات کلیدی
مدل اکولوژیکی، روند رودخانه، پارامتر کردن، بهینه سازی، الگوریتمهای تکاملی، بهبود مدل،
ترجمه چکیده
مدل های زیست محیطی پیچیده اغلب از اختلاف های زیادی بین پیش بینی و واقعیت، اندازه گیری نادرست پارامترهای چند متغیره و مشکلات در برخورد با غیر خطی ها رنج می برند. ما یک پروژۀ بین رشته ای را با هم تلفیق مدل فرایند اکولوژیکی رودخانه و بهینه سازی تکاملی پارامترهای مدل معرفی می کنیم که در نتیجه ابزارهایی برای مدیریت موثر منابع آب می باشد. هدف این است که دانش دانش کارشناس و سیستم تکاملی را از طریق یک چرخه تکرار پالایش دانش و جستجوی تکاملی بیشتر محکم کنیم. این به روش های جدید نیاز دارد تا دانش کارشناس را به گونه ای مشخص کند که می تواند در جستجو یکپارچه شود. ما با استفاده از یک الگوریتم تکاملی برای بهینه سازی مقادیر چند متغیره پارامترهای مدل در حالی که حفظ پذیرش آنها، تأیید کردیم که محدوده ها و مقادیر آنها با دانش و محدودیت های اکولوژیکی سازگار است. بهترین مدل دارای خطای پیش بینی نسبتا پایین بود نسبت به مدل فرایند اولیه که از برآوردهای ادبیات پارامتر شده است. خطای آن نیز بیش از 50٪ کمتر از روشهای مدلسازی صرفا رگرسیون خطی و یادگیری شبکه عصبی بود. ما نتیجه می گیریم که ترکیب دانش فرایند با یادگیری تکاملی می تواند نقش مهمی در مدل سازی اکولوژیکی داشته باشد.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم کشاورزی و بیولوژیک بوم شناسی، تکامل، رفتار و سامانه شناسی
چکیده انگلیسی
Complex environmental models have frequently suffered from large discrepancies between prediction and reality, inaccurate quantification of multivariate parameters, and difficulties in dealing with nonlinearities. We introduce an interdisciplinary project combining an ecological river-process model and evolutionary optimisation of model parameters, resulting in tools for more effective water resource management. The aim is to more tightly integrate the expert's knowledge and the evolutionary system through an iterated cycle of knowledge refinement and evolutionary search. This requires new methods to specify the expert knowledge in ways that can be integrated into the search. We used an evolutionary algorithm to optimise the multivariate values of the model parameters while retaining their acceptability, verifying that their ranges and values were consistent with ecological knowledge and constraints. The best model had a significantly lower predictive error than the initial process model parameterised from literature estimates. Its error was also over 50% less than those of the purely empirical modelling methods of linear regression and neural network learning. We conclude that combining process knowledge with evolutionary learning can play an important role in ecological modelling.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ecological Modelling - Volume 291, 10 November 2014, Pages 205-217
نویسندگان
, , , , , , ,