Modellazione dei processi di interazione onda - struttura mediante reti neurali

Questa tesi presenta una nuova Rete Neurale Artificiale (RNA) per la predizione dei principali parametri rappresentativi del processo di interazione onda-struttura: la portata di tracimazione ondosa e i coefficienti di trasmissione e riflessione ondosa. Il primo passo ha consistito nella raccolta e organizzazione dei dati disponibili in letteratura. Complessivamente, sono stati assemblati 16'165 dati in unico database omogeneo, includendo una vasta tipologia di opere, fra cui: strutture lisce e impermeabili, strutture permeabili in massi naturali o rivestite di unità artificiali in cemento, opere con e senza nucleo impermeabile, muri a parete verticale, strutture dalla geometria articolata da berme e/o protezioni al piede, strutture a cresta bassa, condizioni di attacco ondoso obliquo. L’assetto finale della RNA è stato definito mediante il confronto e il miglioramento di alcune delle reti esistenti, e in seguito a un’approfondita analisi di sensitività ai diversi parametri di calibrazione del modello. Ciascuno dei 15 parametri di ingresso della rete è finalizzato alla rappresentazione di un diverso aspetto dell’unico fenomeno dell’interazione onda-struttura, descrivendo la tipologia di attacco ondoso (ripidità e obliquità delle onde, indici di frangimento e di shoaling), la sezione geometrica (sommergenza, caratteristiche del paramento a mare, quali presenza o assenza di berme e protezioni al piede, presenza o meno di muro di coronamento) e il tipo di struttura (liscia, o rivestita di una mantellata di massi artificiali o naturali, con o senza nucleo impermeabile). La RNA produce stime accurate dei 3 parametri e supera i limiti imposti dalle formule tradizionali presenti in letteratura e dalle RNA esistenti, usualmente ottimizzate per la predizione di uno solo dei parametri. La possibilità di utilizzare un unico modello che fornisca una stima accurata e rapida della risposta idraulica di una struttura di difesa costiera o portuale alla sollecitazione ondosa rappresenta il risultato più importante ed esportabile di tale lavoro.