ISSN:
Website: www.jomc.vn
Ứng dụng mạng nơ-ron nhân tạo dự đoán đặc trưng nước nhảy trên đáy nhám lăng trụ tam giác vuông
Tóm tắt
Nước nhảy là hiện tượng thủy lực rất quan trọng trong thiết kế các công trình bể tiêu năng. Cho tới gần đây, việc nghiên cứu các đặc trưng của nước nhảy như độ sâu liên hợp sau nước nhảy và chiều dài nước nhảy vẫn dựa trên nghiên cứu lý thuyết và thí nghiệm. Với bài toán nước nhảy có điều kiện biên thay đổi so với nước nhảy truyền thống thì việc xác định hai đặc trưng nước nhảy nêu trên chủ yếu áp dụng phương pháp hồi quy kết quả thí nghiệm. Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của lĩnh vực khoa học máy tính đã mở ra một số hướng tiếp cận mới trong việc giải quyết các bài toán hồi quy, trong đó phải kể đến mô hình mạng nơ-ron nhân tạo và các mô hình máy học. Với những ưu điểm nổi bật hơn của mạng nơ-ron nhân tạo trong bài toán phân loại và hồi quy. Nghiên cứu này ứng dụng mạng nơ-ron nhân tạo gồm 3 lớp, lần lượt là lớp đầu vào, lớp ẩn và lớp đầu ra để dự báo hai đặc trưng chính của nước nhảy trên đáy nhám lăng trụ tam giác vuông, với cấu trúc mạng 1 lớp ẩn và số nơ-ron lớp ẩn thay đổi từ 3 đến 8 nơ-ron. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra, kết cấu mạng nơ-ron 1 lớp ẩn với số lượng 8 và 10 nơ-ron cho kết quả dự báo chiều sâu liên hợp sau nước nhảy và chiều dài nước nhảy đạt hệ số tương quan R2 rất cao, lần lượt là 0,992 và 0,912.
Tài liệu tham khảo
- Nguyễn Văn Cung, Nguyễn Xuân Đặng, Ngô Trí Viềng, Công trình tháo lũ trong đầu mối hệ thống thủy lợi. Nhà xuất bản Xây dựng, 2005.
- S. Ead and N. Rajaratnam, "Hydraulic jumps on corrugated beds," Journal of Hydraulic Engineering, vol. 128, no. 7, pp. 656-663, 2002. Doi: 10.1061/(ASCE)0733-9429(2002)128:7(656).
- F. Izadjoo and M. Shafai-Bejestan, "Corrugated bed hydraulic jump stilling basin " Journal of Apply Sciences, pp. 1164-1169, 2007. Doi: 10.3923/jas.2007.1164.1169.
- A. Abbaspour, A. H. Dalir, D. Farsadizadeh, and A. Sadraddini, "Effect of sinusoidal corrugated bed on hydraulic jump characteristics," Journal of Hydro-environment Research, vol. 3, no. 2, pp. 109-117, 2009. Doi: 10.1016/j.jher.2009.05.003.
- H. Samadi-Boroujeni, M. Ghazali, B. Gorbani, and R. F. Nafchi, "Effect of triangular corrugated beds on the hydraulic jump characteristics," Canadian Journal of Civil Engineering, vol. 40, no. 9, pp. 841-847, 2013.
- E. Elnikhely, "Effect of staggered roughness elements on flow characteristics in rectangular channel," Int. J. Res. Eng. Technol, vol. 23, pp. 359-370, 2014.
- S. A. Jalil, S. A. Sarhan, and S. M. Ali, "Characteristics of hydraulic jump on a striped channel Bed," Journal of Duhok University, pp. 654-661, 2017. Doi: 10.26682/sjuod.2017.20.1.57.
- A. Ghaderi, M. Dasineh, F. Aristodemo, and A. Ghahramanzadeh, "Characteristics of free and submerged hydraulic jumps over different macroroughnesses," Journal of Hydroinformatics, vol. 22, no. 6, pp. 1554-1572, 2020. Doi: 10.2166/hydro.2020.298.
- S. Nikmehr and Y. Aminpour, "Numerical Simulation of Hydraulic Jump over Rough Beds," Periodica Polytechnica Civil Engineering, vol. 64, no. 2, pp. 396-407, 2020. Doi: 10.3311/ppci.15292.
- T. C. Ty, Z. J. Min, and T. C. Trieu, "Influence of Right Triangular Prism Rough Beds on Hydraulic Jumps," Applied Sciences, 2024. Doi: https://doi.org/10.3390/app14020594.
- Vũ Văn Tuấn, "Lựa chọn cấu trúc mạng nơ ron nhân tạo (ANN) dự báo chỉ số nén của đất," Địa kỹ thuật-Trắc địa, vol. Số 3, pp. 67-74, 3/2020.
- Nguyễn Quốc Long, "Đánh giá khả năng ứng dụng mạng nơ-ron nhân tạo dự báo lún bề mặt mỏ do khai thác hần lò," KHoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, vol. 55, 2016.
- Lê Trọng Nghĩa và nnk, "Ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo dự báo công xuất phát của nhà máy nhiệt điện," Khoa học và Công nghệ Đại học Đà Nẵng, vol. 17, 2019.
- Tạ Quốc Dũng và nnk, "Ứng dụng mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) trong dự báo độ rỗng," Dầu Khí, vol. 7, 2019.
- Trần Cảnh Dương, "Nghiên cưu, ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo để dự báo, chỉnh biên tài liệu mực nước sông không bị ảnh hưởng bởi thủy triều," Khoa học Tài nguyên và Môi trường, vol. 36, 2021.
- Hồ Việt Hùng, "Thiết lập mô hình mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) tính toán độ sâu sau nước nhảy trong kênh lăng trụ mặt cắt chữ nhật," Khoa học công nghệ thủy lợi, vol. 75, 2022.
- M. H. Omid, M. Esmaeeli Varaki, M. Omid, "Modelling hydraulic jumps with artificial neural networks," Water Management 158, vol. WM2, 2005.
- Houichi, Larbi, et al, "An evaluation of ANN methods for estimating the lengths of hydraulic jump in U-shaped channel," Journal of Hydroinformatics, vol. 15.1, 2013.
- M. F. Sauida, "Prediction of hydraulic jump length downstream of multi-vent regulators using Artificial Neurlal Networks," Ain Shams Engineering Journal, 2016.

