Naslov
Upotrebljivost neuralnih mreža za određivanje otjecanja u sustavu urbane odvodnje
(Applicability of neural network for determination of run-off in the urban drainage system)

Autori
Šperac, Marija

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Građevinski fakiltet

Mjesto
Zagreb

Datum
24.04

Godina
2004

Stranica
134 + prilozi CD

Mentor
Gereš, Dragutin

Ključne riječi
doktorska disertacija; neuralne mreže; proces otjecanja; urbana odvodnja; Osijek; Hrvatska
(Ph. D. thesis; neural network; process of the run-off; urban drainage system; Osijek; Croatia)

Sažetak
Doktorska disertacija pod naslovom &laquo ; ; Upotrebljivost neuralnih mreža za određivanje otjecanja u sustavu urbane odvodnje&raquo ; ; ima slijedeća poglavlja: Uvod ; Formulacija problema istraživanja ; Neuralne mreže – postojeće stanje znanja ; Teorija sustava, Urbani, vodoprivredni i sustav kanalizacije ; Kanalizacijski sustav ; Otjecanje ; Neuralne mreže ; Određivanje otjecanja u sustavu urbane odvodnje pomoću neuralnih mreža ; Mogućnosti primjene neuralnih mreža u upravljanju sustavom urbane odvodnje i Zaključak. Disertacija ima ukupno 134 stranice, 53 slike, dijagrama i grafova te 10 tablica. Sastoji se od sažetaka na hrvatskom i engleskom jeziku, sadržaja, 10 poglavlja razdijeljenih u 27 potpoglavlja, literature s 122 izvora, popisa slika, popisa tablica i dva privitka: Pregledna situacija odvodnog sustava Osijek – postojeće i planirano stanje, u mjerilu 1:50000 i CD-ROM s rezultatima korištenja Opće regresijske neuralne mreže - GRNN i Neuralne mreže s propagacijom unatrag - BPNN. Izloženi postupak izrade simulacijskog modela otjecanja za kanalizacijski sustav urbane odvodnje primjenom neuralnih mreža, te izrada takovog modela i njegova provjera pomoću rezultata mjerenja na oglednom podslivu kanalizacije grada Osijeka, čine izvorni znanstveni doprinos rada teoriji upravljanja sustavima urbane odvodnje u realnom vremenu. U disertaciji je obrađeno aktualno pitanje unapređenja metodoloških postupaka proračuna otjecanja u sustavima urbane odvodnje i upravljanja njima. Izvršeno je istraživanje kojim se kroz teorijski model utvrdila upotrebljivost neuralnih mreža za određivanje otjecanja u urbanoj odvodnji. Urbanizacijom područja mijenjaju se njegove osobine. Mijenja se oblik hidrograma otjecanja, smanjuje se vrijeme koncentracije i povećava vrh hidrograma te raste volumen otjecanja. Osnovni čimbenici hidrološkog ciklusa, stohastičkog su karaktera. Utvrđivanje transformacije oborina-otjecanje u urbanim slivovima, koja sažima sve hidrološke i hidrauličke procese koji utječu na otjecanje, te istraživanje primjene neuralnih mreža za determinaciju nelinearnih dinamičkih sustava odvodnje i određivanje upravljanja s njima, daju značajan doprinos boljem poznavanju procesa upravljanja s takovim sustavima. Sustav za odvodnju otpadnih voda ima složenu konfiguraciju, ciljeve, ograničenja i brojne veze s okolinom. Nastavno na matematičko-stohastički model analizira se i izrađuje ekspertni sustav za određivanje otjecanja, osnovan na primjeni neuralnih mreža. Neuralno računanje je visoko interdisciplinarno polje koje se temelji na različitim disciplinama kao što su statistika, znanost o neuronima, psihologija, fizika i lingvistika. Primjenjene su dvije vrste neuralnih mreža: Opća regresijska neuralna mreža (eng. General Regression Neural Network – GRNN) i Neuralna mreža s propagacijom unatrag (eng. Backpropagation Neural Network – BPNN). Slijedeći spoznaje o suvremenom poimanju proračuna otjecanja u urbanoj odvodnji cilj je disertacije izrada modela za proračun otjecanja za urbana područja koristeći neuralne mreže te ocjena njegove upotrebljivosti. Uporabom neuralnih mreža za proračun otjecanja iz sustava urbane odvodnje omogućila bi se učinkovitija zaštita voda u slivnom području i u Republici Hrvatskoj. Prikazuje se dijagram toka upravljanja kanalizacijskim sustavom u realnom vremenu uz primjenu neuralnih mreža. Ekspertni sustav u dijagramu toka se kreira pomoću ljuske na principu If-Then (ako-onda) pravila. Prednost primjene neuralnih mreža u odnosu na klasične metode u upravljanju sustavom urbane odvodnje je u tome što neuralne mreže omogućavaju upravljanje sustavom u realnom vremenu. Definiranje parametara i strukture za proračun otjecanja otpadnih voda s urbanog područja, definiranje primjene umjetne inteligencije za proračun otjecanja u urbanim područjima koristeći neuralne mreže kao i njegova uspješna provjera s rezultatima mjerenja na oglednom podslivu kanalizacije grada Osijeka, čine osnovni znanstveni doprinos upravljanju sustavom urbane odvodnje u realnom vremenu. Rezultati ovog doktorskog rada moći će se koristiti za iznalaženje najboljih (optimalnih) upravljačkih odluka prilikom upravljanja upravljivim sustavima urbane odvodnje u realnom vremenu, a teorijske spoznaje koje su izložene u radu biti će korisne i pri planiranju i projektiranju takvih sustava. Stoga rad predstavlja značajan znanstveni doprinos u području hidrotehnike.

Izvorni jezik
Hrvatski

POVEZANOST RADA