Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Dalga Karakteristiklerinin Bulanık Model ile Tahmini Mehmet Özger İTÜ İnşaat Fakültesi Hidrolik Anabilim Dalı Bahar Seminerleri - 2007.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Dalga Karakteristiklerinin Bulanık Model ile Tahmini Mehmet Özger İTÜ İnşaat Fakültesi Hidrolik Anabilim Dalı Bahar Seminerleri - 2007."— Sunum transkripti:

1 Dalga Karakteristiklerinin Bulanık Model ile Tahmini Mehmet Özger İTÜ İnşaat Fakültesi Hidrolik Anabilim Dalı Bahar Seminerleri

2 Amaç  Rüzgar hızı, önceki ve şimdiki dalga karakteristikleri (Belirgin dalga yüksekliği ve periyodu) arasında bulunan ilişkiyi belirlemek  EĞER-İSE kurallarını kullanarak bulanık modeli kurmak  Literatürde ki mevcut yöntemler ile karşılaştırmak

3 Dalga Tahminleri  Pierson ve Moskowitz (1964) (PM)  Sverdrup-Munk-Bretschneider (SMB) (Bretschneider, 1970)  Darbyshire (1963) ve Bretschneider (1973)  Hasselmann ve diğ. (1973) (JONSWAP)  ARMA ve ARIMA  Yapay sinir ağları (YSA)  Bulanık mantık (Fuzzy Logic)

4  Rüzgar hızının dalga karakteristikler üzerindeki etkisi dinamik bulanık modelleme kullanılarak belirlenmeye çalışılacaktır.  Belirgin dalga yüksekliği ve ortalama dalga periyodu belli bir ortalama etrafında salınım göstermektedir.  Önerilen bulanık model, bulanık kuralları temsil eden bir çok doğrusal modelin ağırlıklı ortalaması şeklinde düşünülebilir.  Modelin girdi parametresi rüzgar hızı sıfır ile büyük değerler arasında değişmektedir. Bunu bir global model ile ifade etmek hem klasik yöntemler için bir dezavantajdır hem de sınırlı doğruluktadır

5 Bulanık Model  Bulanıklaştırma: Girdi ve çıktı değişkenlerinin uygun sözel alt kümelere bölünmesi (YSA, GA, gruplama (clustering),istatistiksel, sezgisel)  EĞER-İSE kurallarının çıkartılması  Bulanık çıkarım  Durulaştırma

6 Uygulamada iki temel yaklaşım vardır  Mamdani R r : EĞER x 1 S r (1), x 2 S r (2),…, x p S r (p) İSE y r M r  Sugeno R r : EĞER x 1 S r (1), x 2 S r (2),…, x p S r (p) İSE y r = f r (x 1, x 2, …, x p )

7  Sugeno tipi bulanık modellemede ana sorun parametrelerin belirlenmesidir.  Bunlar üyelik fonksiyonları ve soncul kısım parametreleridir.  Bu parametreleri belirlemek için Jang (1993) tarafından öne sürülen ANFIS (Adaptive Neural Fuzzy Inference System) yöntemi kullanılmıştır.

8 X1X1 X2X2 HL IF x 1 is L and x 2 is L then output is IF x 1 is L and x 2 is H then output is IF x 1 is H and x 2 is L then output is IF x 1 is L and x 2 is H then output is Y 1 = c 1 (0)+c 1 (1)x 1 +c 1 (2)x 2 Y 2 = c 2 (0)+c 2 (1)x 1 +c 2 (2)x 2 Y 3 = c 3 (0)+c 3 (1)x 1 +c 3 (2)x 2 Y 4 = c 4 (0)+c 4 (1)x 1 +c 4 (2)x 2 Y Consequent parameter adjustment (Least Squares) Antecedent parameter adjustment (Gradient descendent) INPUTSRULESOUTPUTS H L ANFIS’in genel işleyişi

9 Sugeno bulanık çıkarım algoritması  Herbir kural için y i ’ler hesaplanır y r = f r ( x 1, x 1,..., x n ) = c r (0) +c r (1)x c r (n)x n  Kural ağırlıkları bulunur r r = (m 1r  m 2r  m nr )  Ağırlıklı ortalama alınır

10 Veri ve Uygulama  National Data Buoy Center ait Pasifik kıyılarında bulunan no’lu istasyon seçilmiştir.

11 Eğitim sonucunda elde edilen bulanık kümeler Dalga yüksekliği tahmini için üyelik fonksiyonları a) Rüzgar hızı b) Bir önceki dalga yüksekliği

12 Dalga periyodu tahmini için üyelik fonksiyonları a) Rüzgar hızı b) Bir önceki dalga periyodu

13 Bulanık kural tablosu KurallarTanımı 1IF wsp(t) is Low and H s (t) is Low THEN H s (t+1) = * wsp(t) * H s (t) IF wsp(t) is Medium and H s (t) is Medium THEN H s (t+1) = * wsp(t) * H s (t) IF wsp(t) is High and H s (t) is High THEN H s (t+1) = * wsp(t) * H s (t) Belirgin dalga yüksekliği tahmini için

14 KurallarTanımı 1IF wsp(t) is High and T 02 (t) is Low THEN T 02 (t+1) = * wsp(t) * T 02 (t) IF wsp(t) is Medium and T 02 (t) is Very High THEN T 02 (t+1) = * wsp(t) * T IF wsp(t) is Very High and T 02 (t) is High THEN T 02 (t+1) = * wsp(t) * T IF wsp(t) is Low and T 02 (t) is Medium THEN T 02 (t+1) = * wsp(t) * T Ortalama dalga periyodu tahmini için

15 Örnek bulanık çıkarım

16 ARMAX modeli  A(q)y(t)=B(q)u(t-nk)+C(q)e(t)  A(q)= 1+a 1 q -1 +…+ a p q -p  B(q)= b 1 +b 2 q -1 +…+ a r q -r +1  C(q)= 1+c 1 q -1 +…+ c m q -m

17 Sonuçların karşılaştırılması HoursHs Hs T 02 R2R2 RMSE (m)SIR2R2 RMSE (s)SI TS Fuzzy Model ARMAX(1,1,1,1)

18

19 TEŞEKKÜRLER


"Dalga Karakteristiklerinin Bulanık Model ile Tahmini Mehmet Özger İTÜ İnşaat Fakültesi Hidrolik Anabilim Dalı Bahar Seminerleri - 2007." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları