Determination of the number of clusters used in fuzzy inference systems by means of K-means and modeling of dam volume: Kestel dam example
Tülay Suğra Küçükerdem1, Murat Kilit2, Kemal Saplioglu11Süleyman Demirel University Faculty Of Engineering Department Of Civil Engineering2Afyon Kocatepe University Faculty Of Engineering Department Of Civil Engineering
Correct planning of water resources is important for efficient use of increasingly decreasing water resources and the future. Flow modeling and flow estimations in water resource planning are the basis of studies. In this study, it is aimed to estimate monthly volumes by using ANFIS model with the data of 1986-2008 of Sandıklı Kestel dam. In the system, the volume of the previous months, the volume of the incoming and outgoing volumes and the amount of evaporation were used as input. In ANFIS method, the number of clusters used for the inputs was obtained by K-means. Different clusters formed by K-averages were modeled in ANFIS and the results were compared. The optimal number of clusters for each input value is determined. Models have been established in this way. As a result, it has been found that the models made according to the optimal number of clusters give results with lower error percentage compared to randomly generated models.
Keywords: K-means, ANFIS, hydrological modeling, KestelBulanık çıkarım sistemlerinde kullanılan küme sayılarının K-ortalamalar ile belirlenmesi ve baraj hacmi modellenmesi: Kestel barajı örneği
Tülay Suğra Küçükerdem1, Murat Kilit2, Kemal Saplioglu11Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü2Afyon Kocatepe Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü
Giderek azalan su kaynaklarının etkili biçimde kullanılması ve gelecek için su kaynaklarının doğru planlanması önemlidir. Su kaynaklarının planlanması çalışmalarında akım modellemeleri ve akım tahminleri yapmak çalışmaların temelini oluşturmaktadır. Bu çalışmada Sandıklı Kestel barajına ait 1986-2008 yılı verileri ile ANFIS modeli kullanılarak aylık hacimlerin tahmini yapılmaya çalışılmıştır. Sistemde girdi olarak önceki aylara ait hacimler, hazneye giren ve çıkan hacimler ve buharlaşma miktarı kullanılmıştır. ANFIS yönteminde girdiler için kullanılan küme sayıları ise K-means yöntemi ile elde edilmiştir. K-ortalamalar yönteminden elde edilen küme sayıları ile oluşturulan farklı kümeler ANFIS’te modellenmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Her bir girdi değeri için en uygun küme sayıları belirlenmiş ve bu doğrultuda modelleme yapılmıştır. Sonuç olarak uygun küme sayılarına göre yapılan modellerin rastgele oluşturulan modellere göre daha düşük hata yüzdesine sahip sonuçlar verdiği belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: K-ortalamalar, ANFIS, hidrolojik modelleme, KestelCorresponding Author: Kemal Saplioglu, Türkiye
Manuscript Language: English