كارايي شبكه عصبي- فازي در برآورد برخي يون‌ها بر اساس هدايت الكتريكي در آب زيرزميني

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

در ارزيابي كيفي آب، اندازه­گيري هر يك از يون­ها نياز به زمان و مواد شيميايي زيادي داشته، در حالي­كه اندازه ­گيري هدايت الكتريكي توسط هدايت­ سنج به سادگي انجام پذير است. بنابراين در صورتي كه بتوان يك رابطه مورد قبول بين هدايت الكتريكي و يون­هاي موجود در آب بوجود آورد مي­توان اين پارامترها را اندازه ­گيري نمود. لذا در اين پژوهش، به منظور كارايي شبكه عصبي- فازي در برآورد كلسيم، منيزيم، سديم، سولفات و كلرايد بر اساس هدايت الكتريكي در منابع آب زيرزميني دشت همدان- بهار مطالعه ­اي بر روي داده­ هاي جمع ­آوري شده كاتيون­ها، آنيون­ها و هدايت الكتريكي از دشت مذكور در سال 1381 انجام پذيرفت. نتايج حاصله با روابط رگرسيوني مختلف مقايسه گرديد. همچنين جهت تعيين بهترين معادله بين كاتيون­ها، آنيون­ها و هدايت الكتريكي از فراسنج­ هاي آماري ضريب همبستگي بين داده­ ها (R2) و جذر ميانگين مربع خطا (RMSE) استفاده گرديد. نتايج اين پژوهش نشان داد كه مدل عصبي- فازي داراي دقت بيشتري نسبت به مدل رگرسيوني در برآورد كاتيون­ها و آنيون­ها مي­ باشد. بهترين مقادير R2 به دست آمده از شبكه عصبي- فازي براي يون­هاي كلسيم، منيزيم، سديم، كلرايد، سولفات به­ ترتيب 0/60، 0/71، 86/0، 0/84 و 0/73 بودند. همانطور كه مشاهده مي­ گردد اين شبكه براي تمامي يون­هاي مورد مطالعه، داراي ضريب تعيين قابل قبول و قابل اطميناني مي­باشد. بنابراين بهترين تخمين مربوط به يون سديم و بدترين برآورد مربوط به يون كلسيم مي­باشد. تحليل نتايج خروجي شبكه عصبي- فازي نشان داد كه اين مدل توانايي و دقت بالايي براي برآورد كاتيون­ها و آنيون­ها در دشت همدان- بهار دارد

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.