مدلسازی رشد جلبک سبزگونه Caulerpa Sertularioides با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی

جلبکها بخش مهمی در مدلسازی کیفی آب هستند. نقش آنها در زنجیره های غذایی به عنوان تولیدات اولیه و در چرخه های بیوشیمیایی اهمیت زیادی دارد به گونهای که تنفس جلبکی و زوال آن، اجزای اصلی چرخش مواد غذایی هستند. علاوه بر این پدیده یوتریفیکاسیون ناشی از افزایش بیش از حد مواد مغذی و به دنبال آن افزایش رشد جلبکها در محیط های آبی مشکلات زیادی را به همراه داشته است. لذا این پژوهش به مدلسازی جلبک در محیطهای آبی پرداخته است. در این راستا به منظور شناسایی فاکتورهای موثر بر رشد جلبکها و سپس پارامترهایی که موجب رشد یا زوال جلبک در طول مسیر میشوند مورد بررسی قرار میگیرد و در نهایت نحوه مدلسازی یک بعدی جلبک در یک محیط آبی به صورت گام به گام بررسی میشود. بدین منظور ابتدا معادلات حرارت، تابش، رشد و زوال جلبک در طول مسیر با یکدیگر ترکیب شده و در نهایت معادله یک بعدی جلبک در محیط آبی بدست آورد. جداسازی معادله جلبک با یکی از روشهای صریح، ضمنی و یا کرانک نیکلسون صورت گرفته و معادله بهدست آمده با استفاده از برنامه کامپیوتری متلب حل شده و اثرات زمان، درجه حرارت و مقدار تابش بر رشد جلبک سبز Caulerpa Sertularioides به کمک روش شبکه عصبی مصنوعی محاسبه میشود. مدلهای فرآیند رشد جلبک، ابزاری ضروری برای اطمینان از عملکرد مناسب و کنترل بهتر رشد جلبک میباشد. در این پژوهش با استفاده از داده های مربوط به رشد جلبک Caulerpa Sertularioides، فرایند رشد با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی مدلسازی میشود، نتایج حاصل از این مطالعه نشان میدهد که دقت مدل بالا میباشد و میزان خطای آن کمتر از %1 میباشد. در کل مدل صورت گرفته دارای دقت مناسبی میباشد، که این بیانگر آن است که تطابق خوبی بین داده های واقعی و مقادیر پیشبینی شده توسط مدلسازی شبکه عصبی مصنوعی وجود دارد. شبکه عصبی مصنوعی یک مدل پویا میباشد.

کلیدواژه ها:

جلبک ، Caulerpa Sertularioides ، مدلسازی ، شبکه عصبی مصنوعی ، متلب