7. Kết cấu của luận án
3.3.2. Kết quả mô phỏng khi dùng bộ ba cảm biến MQ136, TGS2602 và
SP3AQ2
Mô phỏng được khảo sát với 2 trường hợp là 3 và 4 nơ-ron ẩn như sau:
Mạng có cấu trúc 3x3x2, tương ứng là 3 đầu vào từ 3 cảm biến, 3 nơ-ron ẩn và 2 đầu ra như hình 3.17.
Hình 3.17. Cấu trúc mạng 3x3x2
Kết quả chương trình luyện ANN cấu trúc 3x3x2 có bộ thông số gồm các tập trọng số như bảng 3.4:
66
Bảng 3.4. Bộ thông số của ANN với cấu trúc 3x3x2
IW11 0.2721 b11 -0.8510 LW11 6.0548 b21 3.5629 IW12 0.6570 b12 -0.5466 LW12 120.8191 b22 -11.3694 IW13 0.6492 b13 -0.5554 LW13 -120.6035 IW21 0.4889 LW21 -14.4157 IW22 -0.5942 LW22 525.4437 IW23 -0.6099 LW23 -525.2761 IW31 -0.1265 IW32 0.0286 IW33 0.0264
Kết quả mô phỏng cấu trúc mạng 3x3x2 được thể hiện trên hình 3.18 và 3.19. Hình 3.18 thể hiện kết quả ước lượng nồng độ khí NH3. Trong đó trục hoành là số các mẫu trong bộ số liệu mẫu kiểm tra, trục tung thể hiện giá trị đích (Original NH3ppm), giá trị ước lượng (Estimated NH3ppm) và sai số trên bộ mẫu (Error NH3ppm). Kết quả mô phỏng thể hiện sai số của ước lượng, biên độ của sai số không vượt quá 1,5 (ppm), sai số lớn nhất cho ước lượng thành phần NH3 là 1,3 (ppm), sai số trung bình là 0,26 (ppm).
Hình 3.18. Kết quả ước lượng nồng độ khí
NH3 với cấu trúc mạng 3x3x2
Hình 3.19. Kết quả ước lượng nồng độ
67
Kết quả ước lượng thành phần khí H2S trên hình 3.19, kết quả đạt được sai số lớn nhất là 0,37(ppm) và sai số trung bình là 0,091(ppm).
Mạng có cấu trúc 3x4x2: tương ứng là 3 đầu vào từ 3 cảm biến, 4 nơ- ron ẩn và 2 đầu ra như hình 3.20.
Hình 3.20. Cấu trúc mạng 3x4x2
Kết quả chương trình luyện ANN cấu trúc 3x4x2 có bộ thông số như bảng 3.5:
Bảng 3.5. Bộ thông số của ANN với cấu trúc 3x4x2
IW11 -0.7473 b11 0.4146 LW11 -19.5427 b21 2.6677 IW12 0.7005 b12 -0.4551 LW12 19.5088 b22 -43.5741 IW13 -0.2522 b13 1.2858 LW13 -8.9595 IW14 0.8518 b14 -3.2914 LW14 -4.3669 IW21 0.4466 LW21 -73.8454 IW22 -0.5254 LW22 -74.8871 IW23 -0.4951 LW23 41.0306 IW24 2.1885 LW24 -6.9868 IW31 -0.0791 IW32 0.0660 IW33 0.1497 IW34 -1.7599
Kết quả mô phỏng ước lượng nồng độ khí thành phần từ chỉ số của 3 cảm biến bằng mạng MLP có 4 nơ-ron ẩn được thể hiện trên hình 3.21 đối với khí NH3 và ước lượng nồng độ H2S được thể hiện trên hình 3.22 như sau:
68
Hình 3.21. Kết quả ước lượng nồng độ khí
NH3 với cấu trúc mạng 3x4x2
Hình 3.22. Kết quả ước lượng nồng độ
khí H2S với cấu trúc mạng 3x4x2 Các kết quả khi sử dụng ANN với 4 nơ-ron ẩn có độ chính xác cao hơn, cụ thể trên hình 3.21, kết quả ước lượng nồng độ thành phần khí NH3 có sai số lớn nhất là 0,62(ppm), sai số trung bình là 0,11(ppm) và trên hình 3.22 kết quả ước lượng nồng độ thành phần khí H2S có sai số lớn nhất là 0,31(ppm), sai số trung bình là 0,087(ppm).