Реализация сценарно-когнитивного и нейросетевого моделирования процессов водоочистки

Abstract

Проведен критический анализ существующих европейских нормативных документов оценки экологической безопасности водных ресурсов в контексте эффективности удаления загрязнителей из водных ресурсов. Обоснована методика сценарно-когнитивного и нейросетевого моделирования процессов комбинированной водоочистки с использованием нечетких когнитивных карт и многослойных персептронов и формированием энергоэффективных выборок. Такие наборы данных являются базисом для формирования соответствующих интеллектуальных решений. Практически реализовано сценарно-когнитивное (нечеткие когнитивные карты) и нейросетевое (многослойный персептрон) моделирование процессов водоочистки с использованием прикладного программного продукта FCMapper. Подтверждены технологические и экологические приемлемости использования созданных математических моделей (относительные ошибки): учебная выборка – 2,7 %, контрольная выборка – 2,9 %, тестовая выборка – 3,05 %. Имитационная оценка качества функционирования интеллектуальных моделей, выполненная в среде MatLAB, продемонстрировала, что математическое обеспечение достигает необходимой энергоэффективности и позволяет управлять экологической безопасностью комбинированных систем водоочистки: относительная ошибка реакции системы при выходе на заданное значение – 3,82 %. Определено, что дальнейшие исследования целесообразно направить на формирование репрезентативных выборок для формирования интеллектуальных решений описания процессов удаления загрязнителей из стоков, что повысило бы их управляемость и экологическую безопасность.