Application of radial basis function neural networks for reference evapotranspiration prediction

Other Title(s)

استخدام الشبكات العصبية ذات الدوال قطرية الأسس للتنبؤ بقيم التبخر-نتح المرجعي

Author

Awchi, Taymur Abd al-Majid

Source

al-Rafidain Engineering Journal

Issue

Vol. 16, Issue 1 (30 Apr. 2008)21 p.

Publisher

University of Mosul College of Engineering

Publication Date

2008-04-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

21

Main Subjects

Materials Science , Minerals

Abstract AR

يتحرى هذا البحث عن قابلية و إمكانات الشبكات العصبية الاصطناعية ذات الدوال قطرية الأسس (RBF) لتوقع قيم التبخر-نتح المرجعي.

و لهذا الغرض تم استخدام بيانات يومية لفترة خمس سنوات مأخوذة من محطة الموصل للانواء الجوية في شمال العراق.

و تضم هذه البيانات قيم الحرارة و الرطوبة النسبية و سرعة الرياح و ساعات شروق الشمس و الأمطار.

تم بناء و تدريب 13 شبكة من نوع (RBF) ، كل واحدة منها تضم مجموعة مختلفة من مدخلات العناصر المناخية.

و نتائج هذه الشبكات قورنت مع قيم يومية للتبخر-نتج المرجعي محسوبة بطريقة بنمان-مونتيث.

و لتقييم أداء شبكات الـ (RBF) تم بناء و تدريب شبكات التغذية الأمامية-الانتشار العكسي (FF-BP) و بنفس العدد آخذين بنظر الاعتبار الحالات نفسها التي تمت دراستها بشبكات RBF .

فضلا عن ذلك، تم التحري عن تأثير اضافة معامل الزمن إلى مدخلات الشبكات و للحالات المدروسة.

أظهرت الدراسة بأن شبكات (RBF) تضاهي شبكات FF-BP من حيث الأداء و يمكن استخدامها و بكفاءة لحساب قيم التبخر-نتج المرجعية، وهي تتفوق على الأخيرة من حيث سهولة البناء و السرعة العالية للتدريب.

فضلا عن ذلك، لوحظ أن نتائج شبكات RBF كانت مترابطة جدا مع القيم المحسوبة لـ ETo و خاصة عند اشراك جميع العوامل المناخية.

تظهر نتائج الدراسة أن إضافة معامل الزمن ضمن المدخلات يودي إلى تحسن كبير في قيم التبخر-نتح المتوقعة و لجميع الحالات المدروسة.

Abstract EN

The present study investigates the potential of Radial Basis Function (RBF) neural networks for the prediction of reference evapotraspiration (ETo).

The study utilizes daily climatic data of temperature, relative humidity, sunshine hours, wind speed, and rainfall for five years collected from Mosul meteorological station, north of Iraq.

Thirteen RBF networks each using varied input combination of climatic variables have been trained and tested.

The network output is compared with estimated daily Penman-Monteith ETo values.

To evaluate the performance of RBF networks, the same networks in the studied cases were re-trained using the well-known feedforward-backpropagation (FFBP) networks.

In addition, the effect of including a time index within the inputs of considered networks is investigated.

The study shows that the RBF network is seen to emulate the FFBP in its performance and can be effectively used for ETo prediction.

Besides, it is much easier to built and much faster to train.

It is noticed that the networks’ output are very highly correlated to estimated ETo, especially when concerning all the climatic parameters.

The study results reveal that adding a time index to the inputs highly improves the ETo prediction of the studied cases.

American Psychological Association (APA)

Awchi, Taymur Abd al-Majid. 2008. Application of radial basis function neural networks for reference evapotranspiration prediction. al-Rafidain Engineering Journal،Vol. 16, no. 1.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-337918

Modern Language Association (MLA)

Awchi, Taymur Abd al-Majid. Application of radial basis function neural networks for reference evapotranspiration prediction. al-Rafidain Engineering Journal Vol. 16, no. 1 (2008).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-337918

American Medical Association (AMA)

Awchi, Taymur Abd al-Majid. Application of radial basis function neural networks for reference evapotranspiration prediction. al-Rafidain Engineering Journal. 2008. Vol. 16, no. 1.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-337918

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references

Record ID

BIM-337918