پیش‌بینی مکانی غلظت فلوئورید با استفاده از مدل‌های شبکه‌های عصبی مصنوعی و زمین آمار

Abstract

در چند دهة اخیر محقّقین به ناهنجاری­های شیمیایی موجود در آب، خاک و هوا که سلامتی انسانها را تهدید می‌کنند، توجه خاصی داشته‌اند. از این میان غلظت بیش از حد استاندارد (5/1 میلی‌گرم بر لیتر) فلوئورید در آب­های شرب به دلیل تأثیر مستقیم روی فیزیولوژی بدن انسان، اهمیت بالایی دارد. در منابع آبی دشت­های بازرگان و پلدشت غلظت فلوئورید بیش از حد استاندارد جهانی (WHO) است. هدف این تحقیق تعیین تغییرات مکانی مقادیر فلوئورید در این دشتها می‌باشد. بدین منظور از مدل شبکه‌های عصبی مصنوعی به عنوان مدلی غیرخطی استفاده گردید. ساختارهای مختلفی از مدل مذکور ارزیابی و بهترین ساختار برای پیش‌بینی مکانی غلظت فلوئورید در منطقه، ساختار ‌FNN-BFG تشخیص داده شد. مدلسازی مکانی با این ساختار با استفاده از اندازه­گیری غلظت یون فلوئورید و یون­های همبسته با آن و مختصات محل هر نمونه صورت گرفت، ضرایب تعیین برابر9625/0 و 9019/0 به ترتیب برای مرحلة آموزش و مرحلة آزمایش به­دست آمد. به منظور مقایسة نتایج حاصل از ساختار فوق­الذکر با روش زمین‌آمار، دو شیوۀ کریجینگ و کوکریجینگ نیز بررسی شدند که به ترتیب ضریب تعیین معادل 7285/0 و 8556/0برای مرحلة آزمایش به­دست آمد. از میان سه مدل بررسی شده دقیق­ترین تخمین غلظت فلوئورید از مدل شبکۀ‌ عصبی مصنوعی با ساختار انتخاب شده حاصل گردید.