كاربرد برنامه‌ريزي بيان ژن (GEP) براي ايجاد مدل تركيبي فازي (CFLM) به منظور پيش‌بيني غلظت آرسنيك منابع آبي در حوضه آبريز سد سهند

مصرف آب‌هاي زيرزميني آلوده به آرسنيك، منجر به بروز بيماري‌هاي متعدد و مرگ انسان‌ها مي‌شود. در صورت آلودگي غيرنقطه‌اي و متأثر از زمين‌شناسي آب‌ها، به سادگي نمي‌توان مانع گسترش آن شد؛ لذا اين نوع آلودگي‌ها مي‌بايست به دقت بررسي شوند. گزارش‌هاي متعدد اخير در منطقه مطالعاتي سد سهند، حاكي از وجود آنومالي آرسنيك با مقادير بيش از استاندارد WHO (mg/L 0/01) است. با توجه به تحقيقات قبلي، مبني بر مناسب نبودن مدل‌هاي خطي زمين‌آماري براي پيش‌بيني غلظت آرسنيك كل (III,V) در منطقه، از مدل‌هاي هوش‌مصنوعي همچون برنامه‌ريزي بيان ژنتيك (GEP) و منطق فازي استفاده شد كه با الهام از طبيعت قادر به تخمين پارامترهاي پديده‌هاي طبيعي با دقت قابل توجهي نسبت به ساير روش‌ها هستند. براي تخمين غلظت‌هاي آرسنيك كل، از پارامترهاي pH، سولفات، نيترات، فلوئوريد، آهن و آرسنيك نمونه‌ها به‌عنوان ورودي مدل‌هاي فازي ممداني (MFL)، لارسن (LFL) و سوگنو (SFL) استفاده شد. با توجه به مناسب بودن و تشابه نتايج سه مدل فازي و به منظور استفاده همزمان مزاياي هر سه مدل، از برنامه‌ريزي بيان ژنتيك براي توليد مدل تركيبي نتايج سه مدل منفرد فازي استفاده شد. با توجه به مزاياي برنامه‌ريزي بيان ژنتيك و نتايج مراحل آموزش و آزمايش مدل كه به ترتيب با ضريب تبيين R2 برابر 0/967و 0/924 و مقادير RMSE برابر 0/072 و 0/096 است، مدل مذكور قادر به ارائه مدل تركيبي با دقت بيشتري از سه مدل منفرد فازي ارائه شده است.