Thông tin chung:

Ngày nhận bài: 28/07/2017
Ngày nhận bài sửa: 09/09/2017

Ngày duyệt đăng: 26/10/2017

Title:

Comparison of artificial neural network and grey theory in predicting water quality of Dong Nai River

Từ khóa:

Chất lượng nước, dự đoán, lý thuyết xám, mạng nơ ron nhân tạo, so sánh

Keywords:

Artificial neural network, comparing, forecast, grey theory, water quality

ABSTRACT

Water pollution has been increasing quickly and complexly for recent years. Water quality forecast to provide prompt and timely information on water pollution is very necessary. In this study, the aim of the study was to compare capability of water quality forecast by the multilayer perceptron neural network method and the grey theory method that emphasized rapid predictability and accuracy, contributing to improving the efficiency of water quality forecast. The data were collected from 23 monitoring stations of Dong Nai river from 2010 to 2014 in Dong Nai and Binh Duong Department of Natural Resources and Environment for forecasting the water quality index. The results showed that both methods had good performance of water quality forecast. The water quality index forecasted by the multilayer perceptron neural network model showed higher accuracy (RMSE = 2.88, R² = 0.987 and P = 0) than that forecasted by the grey theory model (RMSE = 7.84, R² = 0.879 and P = 0).

TÓM TẮT

Ô nhiễm môi trường nước đang gia tăng nhanh chóng và phức tạp trong những năm gần đây. Dự đoán chất lượng nước nhằm cung cấp thông tin nhanh chóng và kịp thời về tình trạng ô nhiễm nguồn nước là rất cần thiết. Trong nghiên cứu này, khả năng dự đoán chất lượng nước được so sánh bằng phương pháp mạng nơ ron perceptron nhiều lớp và phương pháp lý thuyết xám tập trung khả năng dự đoán nhanh và độ chính xác góp phần nâng cao hiệu quả công tác dự đoán chất lượng nước. Dữ liệu nghiên cứu được thu thập tại 23 điểm quan trắc chất lượng nước Sông Đồng Nai từ 2010 – 2014 tại Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Đồng Nai và Bình Dương dùng để dự đoán chỉ số chất lượng nước (WQI). Kết quả nghiên cứu cho thấy cả hai phương pháp cho kết quả dự đoán tốt chất lượng nước. Chỉ số chất lượng nước được dự đoán bằng mạng nơ ron có độ chính xác cao hơn (RMSE =2,88, R² = 0,987 và P = 0) so với phương pháp dự đoán bằng lý thuyết xám (RMSE =7,84, R² = 0,879 và P = 0).

Trích dẫn: Nguyễn Hiền Thân, Chế Đình Lý và Phạm Văn Tất, 2017. So sánh khả năng dự đoán chất lượng nước sông Đồng Nai bằng mạng nơ ron nhân tạo và lý thuyết xám. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. Số chuyên đề: Môi trường và Biến đổi khí hậu (1): 120-127.