Phần này gồm có hai chức năng chính là: Luyện mạng (nút Luyện) và kiểm chứng mạng (nút Mô phỏng). Sau khi xác định được các thông số như mạng, đầu
vào, đích, số thế hệ luyện, thao tác luyện mạng sẽ được thực hiện với tùy chọn so sánh.
Tùy chọn so sánh: Đây là một kỹ thuật nhằm hạn chế khả năng luyện mạng
quá khớp của mạng đối với dữ liệu đã chọ Nếu không có tùy chọn này, mạng sẽ luyện cho hết số thế hệ luyện và trong nhiều trường hợp, mạng sẽ đạt được sai số rất nhỏ, nghĩa là rất khớp vơi 70% số liệu để luyện, nhưng đối với 30% còn lại dùng để kiểm chứng, mạng sẽ cho kết quả mô phỏng với sai số lớn. Điều này nói lên mạng đã không tổng quát hóa tốt được. Để hạn chế điều này, trong quá trình luyện mạng có so sánh, sai số của tập kiểm chứng (30%) cũng được giảm dần và luôn được theo dõi, khi mạng bắt đầu quá khớp, sai số của tập kiểm chứng bắt đầu tăng, lúc đó quá trình luyện mạng sẽ được dừng. Thông thường, với nguồn số liệu dồi dào, người ta sẽ chia dữ liệu thành ba phần: luyện mạng (Training), so sánh (Validating) và kiểm chứng mạng (Testing). Nhưng đối với các trường hợp số lượng mẫu quan sát hạn chế, ta có thể sử dụng tập kiểm chứng đóng vai trò làm tập so sánh trong quá trình luyện mạng. Miễn là tập luyện và tập kiểm chứng phải độc lập với nhaụ
5.5. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH CHO TRẠM XỬ LÝ NƢỚC THẢI
Trong môi trường nước thì thành phần các chất có mối liên hệ với nhau, đặc biệt là các chất DO là lượng oxy hòa tan trong nước, BOD là nhu cầu oxy sinh hóa và COD nhu cầu oxy hóa học.
DO là lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật trong nước, thường được tạo ra do sự hòa tan từ khí quyển. Nồng độ oxy tự do nằm trong khoảng 8-10ppm, khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoặc bị chết. Do vậy DO là một chỉ số quan trọng để dánh giá sự ô nhiễm nguồn nước.
BOD là lượng oxy cần thiết để sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ theo phản ứng:
Vi khuẩn:
Chất hữu cơ + O2 = CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm trung gian (5.1)
trình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước. BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật.
COD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật.
Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ oxy hoà tan trong nước (DO). Do vậy nhu cầu oxy hoá học và oxy sinh học cao sẽ làm giảm nồng độ DO của nước, có hại cho sinh vật nước và hệ sinh thái nước nói chung. Nước thải hữu cơ, nước thải sinh hoạt và nước thải hoá chất là các tác nhân tạo ra các giá trị BOD và COD cao của môi trường nước. Hay nói cách khác sự tăng hay giảm giá trị của BOD và COD cũng làm cho giá trị của DO thay đổi theọ
5.5.1. Tổng quát chung
Trước khi đi vào tìm hiểu trạm xử lý nước thải cụ thể, ta sẽ trình bày những bước chung nhất của quá trình ứng dụng mạng nơron để dự báo đầu ra trạm xử lý nước thải sẽ phải khảo sát các phần sau:
Giới thiệu hệ thống xử lý nước thải
Thu thập số liệu
Xử lý số liệu
- Tổ chức dữ liệu:
Dữ liệu đầu vào và đầu ra sau khi đã thu thập được sẽ tổ chức dưới dạng 1x3cell như sau:
Inputs = {ix1 cell} [i x a double] [i x b double] Outputs = {kx1 cell} [k x a double] [k x b double] Trong đó:
Cell thứ nhất chứa tên thông số đầu vào, đầu ra: i là thông số đầu vào còn k
Cell thứ hai chứa dữ liệu dùng để luyện mạng, gồm một ma trận [i x a] phần tử, với a là số mẫu quan sát dùng để luyện mạng.
Cell thứ ba chứa dữ liệu dùng để kiểm chứng mạng, gồm một ma trận [i x b]
phần tử, với b là số mẫu quan sát dùng để kiểm chứng mạng.
Tổng số mẫu quan sát được là: a + b
- Luyện và mô phỏng mạng.
Cấu trúc mạng nơron được sử dụng trong luận văn này như sau: