Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28030
Title: Desenvolvimento de modelos em redes neurais artificiais para a simulação da concentração do oxigênio dissolvido e da autodepuração do Rio Alegria - PR.
Other Titles: Development of models in artificial neural networks for the simulation of dissolved oxygen concentration and self-depuration in Rio Alegria - PR.
???metadata.dc.creator???: SCHÜTZ, Fabiana Costa de Araujo.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: LIMA, Vera Lúcia Antunes de.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: EYNG, Eduardo.
???metadata.dc.contributor.referee1???: FRARE, Laercio Mantovani.
???metadata.dc.contributor.referee2???: AZEVEDO, Carlos Alberto Vieira de.
???metadata.dc.contributor.referee3???: GUERRA, Hugo Orlando Carvallo.
???metadata.dc.contributor.referee4???: AZEVEDO, Márcia Rejane de Queiroz Almeida.
Keywords: Rio Alegria - Medianeira PR - autodepuração;Redes neurais artificiais;Modelos em redes neurais artificiais;Simulação;Concentração do oxigênio dissolvido - simulação;Irrigação e drenagem;Qualidade da água - Rio Alegria - Medianeira PR;Nitrogênio amoniacal;Oxigênio dissolvido;Monitoramento da qualidade da água - Rio Alegria - Medianeira PR;Rio Alegria - Medianeira PR - self-depuration;Artificial neural networks;Models in artificial neural networks;Simulation;Dissolved oxygen concentration - simulation;Irrigation and drainage;Water quality - Rio Alegria - Medianeira PR;Ammoniacal nitrogen;Dissolved oxygen;Water quality monitoring - Rio Alegria - Medianeira PR
Issue Date: Mar-2014
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SCHÜTZ, Fabiana Costa de Araujo. Desenvolvimento de modelos em redes neurais artificiais para a simulação da concentração do oxigênio dissolvido e da autodepuração do Rio Alegria - PR. 2014. 132f. (Tese de Doutorado) Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2014. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28030
???metadata.dc.description.resumo???: O presente estudo consistiu no desenvolvimento de dois modelos em Redes Neurais Artificiais (RNA) com o objetivo de estimar o oxigênio dissolvido e modelar a autodepuração do Rio Alegria, localizado no município de Medianeira no Estado do Paraná. Os dois modelos foram desenvolvidos com base em dados da qualidade da água do rio e o modelo responsável pela predição da autodepuração do rio também utilizou dados do efluente que é incorporado ao rio ao longo do intervalo estudado. Para treinamento e validação dos modelos foram gerados 132 grupos de dados: sendo 22 coletas em 6 estações. Para simular a concentração de oxigênio dissolvido na água do rio foram desenvolvidas cinco redes neurais artificiais diferentes. As variáveis de entrada nestas redes foram os parâmetros de qualidade da água exceto o Oxigênio Dissolvido (OD), que configurou em todos as redes como saída. Para predizer a autodepuração do rio foi desenvolvido um modelo em redes neurais artificiaisbaseado em dados da qualidade da água em um ponto a montante do lançamento do efluente, e dados deste efluente, a partir destes dados, o modelo fornece valores de oxigênio dissolvido (OD) e demanda bioquímica de oxigênio(DBO) em pontos a jusante, ou seja, prediz o potencial autodepurador do rio. Dentre os modelosdesenvolvidos para simular a concentração de oxigênio dissolvido o melhor resultado atingido foi um erro médio entre os valores de OD estimados pela rede neural artificial de 11,4%. No modelo testado para predizer a autodepuração do rio, foram testadas várias arquiteturas e a que apresentou melhor resultado foi a configuração com uma camada oculta de 14 neurônios 14:14:1 e 2000 épocas. O melhor resultado de erro médio entre os valores de DBO conhecidos e os valores ajustados foi de 2,17% e para a DBO gerou um erro médio entre os valores de conhecidos e os valores ajustados de 11,26%.
Abstract: The present study was to develop two models in Artificial Neural Networks (ANN) in order to estimate the dissolved oxygen and model the depuration of the Alegria River , located in the municipality of Medianeira in the State of Paraná. Both models were developed based on data of water quality of the river and model responsible for the prediction of self-purification of the river also used data from the effluent that is built into the river over the range studied With 22 samples in 6 seasons: the training and validation of models 132 sets of data were generated . To simulate the concentration of dissolved oxygen in the river water five different artificial neural networks have been developed. The input variables in these networks were the water quality parameters except the Dissolved Oxygen (DO), who set up in all the networks as output. To predict the self-purification of the river was a model developed in artificial neural networks based on water quality data at a point upstream of the release of effluent , this effluent and data , from these data, the model provides values of dissolved oxygen (DO ) and biochemical oxygen demand ( BOD ) at points downstream , ie, predicts the potential self-purification river . Among the models developed to simulate the dissolved oxygen concentration was the best result achieved an average error between the OD values estimated by the artificial neural network 11.4%. In the model tested to predict the selfpurification of the river, several architectures were tested and showed the best result was setup with a hidden layer of 14 neurons 14:14:1 and 2000 seasons. The best result of average error between the known values of BOD and the adjusted valueswas 2.17 % and the BOD generated an average error between the known values and the adjusted values of 11.26%.
Keywords: Rio Alegria - Medianeira PR - autodepuração
Redes neurais artificiais
Modelos em redes neurais artificiais
Simulação
Concentração do oxigênio dissolvido - simulação
Irrigação e drenagem
Qualidade da água - Rio Alegria - Medianeira PR
Nitrogênio amoniacal
Oxigênio dissolvido
Monitoramento da qualidade da água - Rio Alegria - Medianeira PR
Rio Alegria - Medianeira PR - self-depuration
Artificial neural networks
Models in artificial neural networks
Simulation
Dissolved oxygen concentration - simulation
Irrigation and drainage
Water quality - Rio Alegria - Medianeira PR
Ammoniacal nitrogen
Dissolved oxygen
Water quality monitoring - Rio Alegria - Medianeira PR
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Agrícola.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28030
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Agrícola.

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
FABIANA COSTA DE ARAÚJO SHÜTZ - TESE PPGEA CTRN 2014.pdfFabiana Costa de Araujo Schutz - Tese PPGEA CTRN 20141.57 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.