کارایی شبکه عصبی- فازی در برآورد برخی یون‌ها بر اساس هدایت الکتریکی در آب زیرزمینی

نوع مقاله : پژوهشی

10.22092/wmej.2016.113501

چکیده

در ارزیابی کیفی آب، اندازه­گیری هر یک از یون­ها نیاز به زمان و مواد شیمیایی زیادی داشته، در حالی­که اندازه­گیری هدایت الکتریکی توسط هدایت­سنج به سادگی انجام پذیر است. بنابراین در صورتی که بتوان یک رابطه مورد قبول بین هدایت الکتریکی و یون­های موجود در آب بوجود آورد می­توان این پارامترها را اندازه­گیری نمود. لذا در این پژوهش، به منظور کارایی شبکه عصبی- فازی در برآورد کلسیم، منیزیم، سدیم، سولفات و کلراید بر اساس هدایت الکتریکی در منابع آب زیرزمینی دشت همدان- بهار مطالعه­ای بر روی داده­های جمع­آوری شده کاتیون­ها، آنیون­ها و هدایت الکتریکی از دشت مذکور در سال ۱۳۸۱ انجام پذیرفت. نتایج حاصله با روابط رگرسیونی مختلف مقایسه گردید. همچنین جهت تعیین بهترین معادله بین کاتیون­ها، آنیون­ها و هدایت الکتریکی از فراسنج­های آماری ضریب همبستگی بین داده­ها (R2) و جذر میانگین مربع خطا (RMSE) استفاده گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که مدل عصبی- فازی دارای دقت بیشتری نسبت به مدل رگرسیونی در برآورد کاتیون­ها و آنیون­ها می­باشد. بهترین مقادیر R2 به دست آمده از شبکه عصبی- فازی برای یون­های کلسیم، منیزیم، سدیم، کلراید، سولفات به­ترتیب ۶۰/۰، ۷۱/۰، 86/۰، 84/۰ و 73/۰ بودند. همانطور که مشاهده می­گردد این شبکه برای تمامی یون­های مورد مطالعه، دارای ضریب تعیین قابل قبول و قابل اطمینانی می­باشد. بنابراین بهترین تخمین مربوط به یون سدیم و بدترین برآورد مربوط به یون کلسیم می­باشد. تحلیل نتایج خروجی شبکه عصبی- فازی نشان داد که این مدل توانایی و دقت بالایی برای برآورد کاتیون­ها و آنیون­ها در دشت همدان- بهار دارد

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

stimation of Some Ions Base on Electrical Conductivity Using Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System in Grounwater

چکیده [English]

In evaluating water quality for measure each of the ion, chemicals material and time is consuming, while measuring the electrical conductivity by conductivity meter is easily. Therefore In order to estimate of the Ca2+, Mg2+, Na+, SO4- and Cl- base on electrical conductivity and developing a simple and rational relationship between some of cations, anions and electrical conductivity at hamedan-bahar plain and comparisons to adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) a study was conducted in year of 2002. The results of this study comparisons with regression models. Determine the optimum Functional relationships parameters by correlation coefficient between data and RMSE was used. The comparisons of regressions and ANFIS results indicate that ANFIS performs more accurate of cation and anion estimates. Base of ANFIN model, the values of R2 for Ca, Mg, Na, Cl and SO4 were 0.60, 0.71, 0.86, 0.84 and 0.73. Also, the results showed that the best and worst of estimation between cations, anions and electrical conductivity for Na and Ca were observed, respectively. The analysis of output results from ANFIS model shown that this model has a high accuracy and ability to estimation of cation and anion in hamedan-bahar plain.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System
  • Electrical conductivity
  • regression
  • Cations
  • Anoin