• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

使用混合元启发式神经模糊模型模拟时间序列地下水参数。

Simulation of time-series groundwater parameters using a hybrid metaheuristic neuro-fuzzy model.

机构信息

Department of Water Engineering, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran.

出版信息

Environ Sci Pollut Res Int. 2022 Apr;29(19):28414-28430. doi: 10.1007/s11356-021-17879-4. Epub 2022 Jan 6.

DOI:10.1007/s11356-021-17879-4
PMID:34988802
Abstract

The estimation of qualitative and quantitative groundwater parameters is an essential task. In this regard, artificial intelligence (AI) techniques are extensively utilized as accurate, trustworthy, and cost-effective tools. In the present paper, two hybrid neuro-fuzzy models are implemented for the prediction of groundwater level (GWL) fluctuations, as well as variations of Cl - and HCO3 - in the Karnachi well, Kermanshah, Iran in monthly intervals within a 13-year period from 2005 to 2018. In order to develop AI models, the adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS), firefly algorithm (FA), and wavelet transform (WT) are used. In other words, two hybrid models including ANFIS-FA (adaptive neuro-fuzzy inference system-firefly algorithm) and WANFIS-FA (wavelet-adaptive neuro-fuzzy inference system-firefly algorithm) are utilized for the estimation of the quantitative and qualitative parameters. Firstly, influencing lags of the time-series of the qualitative and quantitative parameters are identified using the autocorrelation function. Then, four and eight separate models are developed for the approximation of GWLs and qualitative parameters (i.e. Cl - and HCO3 -), respectively. It is worth to mention that about 75% of observed values are assigned to train the hybrid AI models, while the rest (i.e. 25%) to test them. Sensitivity analysis results reveal that the WANFIS-FA models display more acceptable performance than the ANFIS-FA ones. Also, the estimations of MAE, NSC, and SI for the simulation of HCO3 - by the superior model of the WANFIS-FA are obtained to be 0.040, 0.988, and 0.022, respectively. In addition, the lags (t-1), (t-2), (t-3), and (t-4) are ascertained as the most effective time-series lags for the estimation of Cl - .

摘要

定量和定性地下水参数的估计是一项重要任务。在这方面,人工智能 (AI) 技术被广泛用作准确、可靠且具有成本效益的工具。在本文中,实施了两种混合神经模糊模型,用于预测伊朗克尔曼沙赫 Karnachi 井的地下水位 (GWL) 波动以及 Cl-和 HCO3-的变化,预测时间为 2005 年至 2018 年的 13 年内的每月间隔。为了开发 AI 模型,使用了自适应神经模糊推理系统 (ANFIS)、萤火虫算法 (FA) 和小波变换 (WT)。换句话说,使用两种混合模型,包括 ANFIS-FA(自适应神经模糊推理系统-萤火虫算法)和 WANFIS-FA(小波-自适应神经模糊推理系统-萤火虫算法),用于估计定量和定性参数。首先,使用自相关函数识别时间序列定性和定量参数的影响滞后。然后,分别为 GWL 和定性参数(即 Cl-和 HCO3-)的逼近开发了四个和八个单独的模型。值得一提的是,大约 75%的观测值用于训练混合 AI 模型,其余的(即 25%)用于测试。敏感性分析结果表明,WANFIS-FA 模型的性能优于 ANFIS-FA 模型。此外,通过 WANFIS-FA 的优势模型对 HCO3-的模拟,得出 MAE、NSC 和 SI 的估计值分别为 0.040、0.988 和 0.022。此外,确定滞后 (t-1)、(t-2)、(t-3) 和 (t-4) 为估计 Cl-的最有效时间序列滞后。

相似文献

1
Simulation of time-series groundwater parameters using a hybrid metaheuristic neuro-fuzzy model.使用混合元启发式神经模糊模型模拟时间序列地下水参数。
Environ Sci Pollut Res Int. 2022 Apr;29(19):28414-28430. doi: 10.1007/s11356-021-17879-4. Epub 2022 Jan 6.
2
Performance evaluation of artificial intelligence paradigms-artificial neural networks, fuzzy logic, and adaptive neuro-fuzzy inference system for flood prediction.人工智能范式的性能评估——人工神经网络、模糊逻辑和自适应神经模糊推理系统在洪水预测中的应用。
Environ Sci Pollut Res Int. 2021 May;28(20):25265-25282. doi: 10.1007/s11356-021-12410-1. Epub 2021 Jan 16.
3
Groundwater level response identification by hybrid wavelet-machine learning conjunction models using meteorological data.基于气象数据的小波-机器学习联合模型的地下水位响应识别
Environ Sci Pollut Res Int. 2023 Feb;30(9):22863-22884. doi: 10.1007/s11356-022-23686-2. Epub 2022 Oct 29.
4
Genetic and firefly metaheuristic algorithms for an optimized neuro-fuzzy prediction modeling of wildfire probability.遗传和萤火虫元启发式算法在野火概率神经模糊预测建模中的优化。
J Environ Manage. 2019 Aug 1;243:358-369. doi: 10.1016/j.jenvman.2019.04.117. Epub 2019 May 16.
5
Application of artificial intelligence models for prediction of groundwater level fluctuations: case study (Tehran-Karaj alluvial aquifer).人工智能模型在地下水水位波动预测中的应用:案例研究(德黑兰-卡拉季冲积含水层)。
Environ Monit Assess. 2022 Jul 29;194(9):619. doi: 10.1007/s10661-022-10277-4.
6
Mapping of groundwater salinization and modelling using meta-heuristic algorithms for the coastal aquifer of eastern Saudi Arabia.利用启发式算法对沙特阿拉伯东部沿海含水层进行地下水盐渍化制图和建模。
Sci Total Environ. 2023 Feb 1;858(Pt 2):159697. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.159697. Epub 2022 Nov 2.
7
An improved adaptive neuro fuzzy inference system model using conjoined metaheuristic algorithms for electrical conductivity prediction.使用联合启发式算法的改进型自适应神经模糊推理系统模型,用于电导率预测。
Sci Rep. 2022 Mar 23;12(1):4934. doi: 10.1038/s41598-022-08875-w.
8
One to twelve-month-ahead forecasting of MODIS-derived Qinghai Lake area, using neuro-fuzzy system hybridized by firefly optimization.基于萤火虫算法优化的神经模糊系统对 MODIS 青海湖面积的 1 至 12 个月预测。
Environ Sci Pollut Res Int. 2024 Mar;31(15):22900-22916. doi: 10.1007/s11356-024-32620-7. Epub 2024 Feb 28.
9
Improving one-dimensional pollution dispersion modeling in rivers using ANFIS and ANN-based GA optimized models.利用基于 ANFIS 和基于 ANN 的 GA 优化模型改进河流一维污染扩散模型。
Environ Sci Pollut Res Int. 2019 Jan;26(1):867-885. doi: 10.1007/s11356-018-3613-7. Epub 2018 Nov 11.
10
Research on air pollutant concentration prediction method based on self-adaptive neuro-fuzzy weighted extreme learning machine.基于自适应神经模糊加权极限学习机的空气污染物浓度预测方法研究。
Environ Pollut. 2018 Oct;241:1115-1127. doi: 10.1016/j.envpol.2018.05.072. Epub 2018 Jun 23.