یک مدل محاسباتی شبکه خودباوری بیژین از حذف نشت نفت از سطح آب

امروزه نشت نفت به آبهای آزاد دنیا و ایجاد لکههای نفتی به علت مسایل و مشکلات زیست محیطی و اقتصادی به یک نگرانی جهانی تبدیل شده است. روش جذب نفت توسط جاذب یک روش فیزیکی میباشد که با توجه به انتخاب نوع جاذب میتواند بسیار مناسب و ارزان باشد . برای پیش بینی میزان جذب لکههای نفتی توسط جاذبها، تاکنون برخی مدلهای سینتیکی موجود نظیر ایزوترم جذب فرندلیچ و لانگمویر هم توسط برخی محققین مورد بررسی قرار گرفته است اما این مدلها فقط در مواقعی که جذب سطحی رخ میدهد قادر به تخمین میزان جذب بوده، و بیشتر در مباحث انتقال جرم در سطوح کاربرد داشته و از عمومیت چندانی جهت تخمین میزان جذب نفت بر حسب نوع جاذب، برخوردار نیستند. نادر مدلهای موجود در این زمینه اختصاص به مدلهای هوشمند دارد که عموما منحصر به یک یا تعداد محدودی جاذب خاص میباشند. همچنین تاکنون مدل ریاضی جامعی در زمینه حذف آلودگی های نفتی که در برگیرنده انواع جاذب باشد ارائه نشده است. بنابراین در تحقیق سعی شده تا مدل هوشمندی ارائه شود که تا حد قابل توجهی محدودیتهای مدلهای قبلی را نداشته باشد. این مدل هوشمند مدل خودباوری بیژین نام دارد. مدل فوق، قادر به تخمین میزان جذب نفت بر اساس انتخاب خواص نفت و خواص جاذب میباشد. همچنین مدل فوق قادر به پیشنهاد جاذب و میزان کارآیی آن به اپراتور میباشد. در مدل ارائه شده ظرافت جاذب، دانسیته نفت، ویسکوزیته نفت، میزان آلودگی نفتی و نوع جاذب، متغیرهای والد و میزان نفت جذب شده متغیر مولد میباشد. به منظور آموزش و آزمون مدل بیژینی، مجموعهای از دادههای مربوط به جذب نفت از مقالات مختلف جمعآوری شد. این مجموعه شامل 813 سری داده برای هشت جاذب مشخص میباشد. ارتباط بین متغیرهای مدل بیژینی با استفاده از روش شناسی سطح پاسخ نیز مورد بازبینی قرار گرفت که بعد از تایید ارتباط بین متغیرها، یک تابع چندجملهای بین متغیرها با استفاده از روش فوق حاصل گردید. ضرایب چند جملهای تابع فوق با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک مورد بهینه سازی قرار گرفت. از تابع بدست آمده، از روش شناسی سطح پاسخ الگوریتم ژنتیک به عنوان یک ابزار تولید دادههای آزمایشگاهی به جای انجام آزمایش، برای برخی جاذبها استفاده - شد. به کمک این ابزار مدل بیژینی بهبود یافته ارائه گردید که در آن از متغیرهای والد کاسته شد. مجموعهای از دادههای جذب نفت )حدود 91 % کل دادهها( برای برخی از جاذبها که اطلاعات کمی از آنها در دسترس است، ساخته شد. از ویژگی مدل بهبود یافته بیژینی این بود که با افزودن این مجموعه دادههای تولید شده جدید به دادههای قبلی جهت آموزش شبکه، نه تنها از دقت مدل برای تخمین میزان جذب نفت برای دادههای قبلی کاسته نشد، بلکه مدل، قادر به تخمین میزان جذب نفت، برای جاذبهای جدید ) که اطلاعات کمی از آنها در دسترس است( نیز میباشد. خطای مدل بیژینی بهبود یافته برای جذب لکههای نفتی سبک، 9% میباشد. / متوسط و سنگین