پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی
سابقه و هدف: در این تحقیق، از شبکههای عصبی مصنوعی برای پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین در ماههای چهارم، پنجم، دهم و کل تولید شیر در یک دورهی شیردهی 305 روز استفاده شد. مواد و روشها: پایگاه اولیه ی دادهها شامل 274025 رکورد تولید شیر حاصل از 7201 رأس گاو هلشتاین یک تا چهار شکم زایش از دو گلهی پ...
Saved in:
| Main Authors: | , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2024-08-01
|
| Series: | پژوهش در نشخوارکنندگان |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ejrr.gau.ac.ir/article_6858_0a9913234d99c6f0d6f1534331f3e9c8.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1850219468340330496 |
|---|---|
| author | رشید صفری محمدرضا شیخلو محمد اسماعیل پور حامد جعفرزاده عاطفه شیخعلی پور |
| author_facet | رشید صفری محمدرضا شیخلو محمد اسماعیل پور حامد جعفرزاده عاطفه شیخعلی پور |
| author_sort | رشید صفری |
| collection | DOAJ |
| description | سابقه و هدف: در این تحقیق، از شبکههای عصبی مصنوعی برای پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین در ماههای چهارم، پنجم، دهم و کل تولید شیر در یک دورهی شیردهی 305 روز استفاده شد. مواد و روشها: پایگاه اولیه ی دادهها شامل 274025 رکورد تولید شیر حاصل از 7201 رأس گاو هلشتاین یک تا چهار شکم زایش از دو گلهی پرورشی بود. پس از ویرایش دادههای تولیدی، در نهایت از 87980 رکورد تولید شیر ماهانه در قالب 8798 ردیف داده که هر ردیف شامل گله، سن، شکم، ماه تولید، رکورد تولید شیر اول ماهانهی دام تا رکورد تولید شیر ماه دهم دام و تولید کل دام در یک دوره شیردهی 305 روز بود بهعنوان مخزن نهایی دادهها مورد استفاده قرار گرفت. از مجموع این دادهها، 50% برای آموزش شبکه، 20% برای اعتبارسنجی و 30% نیز برای آزمون شبکه عصبی مصنوعی در نظر گرفته شد. برای پیشبینی تولید شیر از ساختارهای گوناگون شبکههای عصبی مصنوعی با روش آموزش با ساختار پرسپترون چندلایه با الگوریتم پس انتشار خطا، استفاده شد. جهت تعیین شبکهی بهینه از سه تابع فعالیت (تانژانت هیپربولیک آکسون، سیگموئید آکسون، تانژانت هیپربولیک خطی آکسون) و سه الگوریتم پس انتشار مومنتوم، گرادیان نزولی و لونبرگ مارکوات در هر دو لایهی پنهان و خروجی استفاده شد. از معیارهای ضریب تبیین، مجذور میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق برای مقایسه الگوریتمها استفاده شد. یافتهها: در پیشبینی رکورد تولید شیر در ماه چهارم و پنجم تولید دام بر اساس سه رکورد اول ماهانهی تولید شیر، بهترتیب ساختار شبکه با الگوریتم لونبرگ مارکوات و تابع فعالیت سیگموئید آکسون و ساختار شبکه با الگوریتم لونبرگ مارکوات و تابع فعالیت تانژانت هیپربولیک آکسون بهترین عملکرد را نشان دادند. برای این ساختارها، ضریب تبیین دارای بیشترین مقدار (بهترتیب 725/0 و 642/0)، مجذور میانگین مربعات خطا دارای کمترین مقدار ( بهترتیب 785/4 و 345/5) و میانگین خطای مطلق دارای کمترین مقدار (بهترتیب 715/3 و 057/4) بود. در پیشبینی رکورد دهم تولید شیر دام بر اساس سه و یا چهار رکورد اول ماهانهی تولید شیر، هیچ یک از ساختارهای شبکه توانایی پیشبینی موفق را نداشتند. در پیشبینی کل تولید شیر بر اساس سه رکورد اول تولید شیر با استفاده از الگوریتم لونبرگ مارکوات با تابع فعالیت تانژانت هیپربولیک آکسون دارای بهترین عملکرد بود. بطوری که، ضریب تبیین، مجذور میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق بهترتیب 799/0، 14/984 و 21/790 بودند. همین ساختار شبکهی عصبی مصنوعی در پیشبینی کل تولید شیر یک دوره شیردهی بر اساس چهار و یا پنج رکورد اول موفقترین ساختار بود و ضریب تبیین، مجذور میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق بهترتیب 856/0، 98/850 و 33/653 در استفاده از چهار رکورد اول تولید شیر و 904/0، 59/706 و 69/548 در استفاده از پنج رکورد اول بهدست آمد. نتیجهگیری: شبکه عصبی مصنوعی طراحی شده در این آزمایش با ضریب همبستگی 84/0 توان پیشبینی تولید شیر دامها در ماه چهارم شیردهی را داشت. از طرفی شبکه عصبی طراحی شده توانست کل تولید شیر حیوان در یک دوره شیردهی 305 روز را با دقت مناسبی پیشبینی کند. به طوری که ضرایب همبستگی در استفاده از سه، چهار و پنج رکورد ماهانه اول دامها جهت پیشبینی بهترتیب 89/0، 92/0 و 95/0 بود. |
| format | Article |
| id | doaj-art-aa28d13cc80a415484bbe8f42e2b313d |
| institution | OA Journals |
| issn | 2345-4253 2345-4261 |
| language | fas |
| publishDate | 2024-08-01 |
| publisher | Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources |
| record_format | Article |
| series | پژوهش در نشخوارکنندگان |
| spelling | doaj-art-aa28d13cc80a415484bbe8f42e2b313d2025-08-20T02:07:20ZfasGorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resourcesپژوهش در نشخوارکنندگان2345-42532345-42612024-08-0112211513210.22069/ejrr.2024.21843.19216858پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعیرشید صفری0محمدرضا شیخلو1محمد اسماعیل پور2حامد جعفرزاده3عاطفه شیخعلی پور4استادیار دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اهر، دانشگاه تبریزدانشیار، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اهر، دانشگاه تبریزاستادیار، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اهر، دانشگاه تبریزاستادیار، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اهر، دانشگاه تبریزدانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اهر، دانشگاه تبریزسابقه و هدف: در این تحقیق، از شبکههای عصبی مصنوعی برای پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین در ماههای چهارم، پنجم، دهم و کل تولید شیر در یک دورهی شیردهی 305 روز استفاده شد. مواد و روشها: پایگاه اولیه ی دادهها شامل 274025 رکورد تولید شیر حاصل از 7201 رأس گاو هلشتاین یک تا چهار شکم زایش از دو گلهی پرورشی بود. پس از ویرایش دادههای تولیدی، در نهایت از 87980 رکورد تولید شیر ماهانه در قالب 8798 ردیف داده که هر ردیف شامل گله، سن، شکم، ماه تولید، رکورد تولید شیر اول ماهانهی دام تا رکورد تولید شیر ماه دهم دام و تولید کل دام در یک دوره شیردهی 305 روز بود بهعنوان مخزن نهایی دادهها مورد استفاده قرار گرفت. از مجموع این دادهها، 50% برای آموزش شبکه، 20% برای اعتبارسنجی و 30% نیز برای آزمون شبکه عصبی مصنوعی در نظر گرفته شد. برای پیشبینی تولید شیر از ساختارهای گوناگون شبکههای عصبی مصنوعی با روش آموزش با ساختار پرسپترون چندلایه با الگوریتم پس انتشار خطا، استفاده شد. جهت تعیین شبکهی بهینه از سه تابع فعالیت (تانژانت هیپربولیک آکسون، سیگموئید آکسون، تانژانت هیپربولیک خطی آکسون) و سه الگوریتم پس انتشار مومنتوم، گرادیان نزولی و لونبرگ مارکوات در هر دو لایهی پنهان و خروجی استفاده شد. از معیارهای ضریب تبیین، مجذور میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق برای مقایسه الگوریتمها استفاده شد. یافتهها: در پیشبینی رکورد تولید شیر در ماه چهارم و پنجم تولید دام بر اساس سه رکورد اول ماهانهی تولید شیر، بهترتیب ساختار شبکه با الگوریتم لونبرگ مارکوات و تابع فعالیت سیگموئید آکسون و ساختار شبکه با الگوریتم لونبرگ مارکوات و تابع فعالیت تانژانت هیپربولیک آکسون بهترین عملکرد را نشان دادند. برای این ساختارها، ضریب تبیین دارای بیشترین مقدار (بهترتیب 725/0 و 642/0)، مجذور میانگین مربعات خطا دارای کمترین مقدار ( بهترتیب 785/4 و 345/5) و میانگین خطای مطلق دارای کمترین مقدار (بهترتیب 715/3 و 057/4) بود. در پیشبینی رکورد دهم تولید شیر دام بر اساس سه و یا چهار رکورد اول ماهانهی تولید شیر، هیچ یک از ساختارهای شبکه توانایی پیشبینی موفق را نداشتند. در پیشبینی کل تولید شیر بر اساس سه رکورد اول تولید شیر با استفاده از الگوریتم لونبرگ مارکوات با تابع فعالیت تانژانت هیپربولیک آکسون دارای بهترین عملکرد بود. بطوری که، ضریب تبیین، مجذور میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق بهترتیب 799/0، 14/984 و 21/790 بودند. همین ساختار شبکهی عصبی مصنوعی در پیشبینی کل تولید شیر یک دوره شیردهی بر اساس چهار و یا پنج رکورد اول موفقترین ساختار بود و ضریب تبیین، مجذور میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق بهترتیب 856/0، 98/850 و 33/653 در استفاده از چهار رکورد اول تولید شیر و 904/0، 59/706 و 69/548 در استفاده از پنج رکورد اول بهدست آمد. نتیجهگیری: شبکه عصبی مصنوعی طراحی شده در این آزمایش با ضریب همبستگی 84/0 توان پیشبینی تولید شیر دامها در ماه چهارم شیردهی را داشت. از طرفی شبکه عصبی طراحی شده توانست کل تولید شیر حیوان در یک دوره شیردهی 305 روز را با دقت مناسبی پیشبینی کند. به طوری که ضرایب همبستگی در استفاده از سه، چهار و پنج رکورد ماهانه اول دامها جهت پیشبینی بهترتیب 89/0، 92/0 و 95/0 بود.https://ejrr.gau.ac.ir/article_6858_0a9913234d99c6f0d6f1534331f3e9c8.pdfشبکه عصبی مصنوعیپیشبینی تولید شیرگاو هلشتاین |
| spellingShingle | رشید صفری محمدرضا شیخلو محمد اسماعیل پور حامد جعفرزاده عاطفه شیخعلی پور پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی پژوهش در نشخوارکنندگان شبکه عصبی مصنوعی پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین |
| title | پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی |
| title_full | پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی |
| title_fullStr | پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی |
| title_full_unstemmed | پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی |
| title_short | پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی |
| title_sort | پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی |
| topic | شبکه عصبی مصنوعی پیشبینی تولید شیر گاو هلشتاین |
| url | https://ejrr.gau.ac.ir/article_6858_0a9913234d99c6f0d6f1534331f3e9c8.pdf |
| work_keys_str_mv | AT rsẖydṣfry pysẖbynytwlydsẖyrgạwhlsẖtạynbạạstfạdhạzsẖbḵhhạyʿṣbymṣnwʿy AT mḥmdrḍạsẖykẖlw pysẖbynytwlydsẖyrgạwhlsẖtạynbạạstfạdhạzsẖbḵhhạyʿṣbymṣnwʿy AT mḥmdạsmạʿylpwr pysẖbynytwlydsẖyrgạwhlsẖtạynbạạstfạdhạzsẖbḵhhạyʿṣbymṣnwʿy AT ḥạmdjʿfrzạdh pysẖbynytwlydsẖyrgạwhlsẖtạynbạạstfạdhạzsẖbḵhhạyʿṣbymṣnwʿy AT ʿạṭfhsẖykẖʿlypwr pysẖbynytwlydsẖyrgạwhlsẖtạynbạạstfạdhạzsẖbḵhhạyʿṣbymṣnwʿy |