Загірська І. О. Моделювання та прогнозування передачі радіонуклідів з ґрунту у рослини з використанням динамічних мереж Байєса

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.23 - системи та засоби штучного інтелекту. - Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Київ, 2015 р. Дослідження спрямоване на оцінювання та прогнозування коефіцієнта передачі радіонуклідів з ґрунту у сільськогосподарські рослини на основі фактичних даних, зібраних на територіях, уражених внаслідок Чорнобильської катастрофи. Модель розроблена у формі динамічної мережі Байєса, що є елементом новизни, оскільки використання цього апарату для радіоекологічного моделювання раніше не виконувалося. Задача, що розв'язується, має високий пріоритет, оскільки внутрішнє зараження людського організму в основному зумовлене наявністю заражених рослин на нижньому рівні ланцюга живлення, а математичне моделювання цього процесу в цілому не поширене. Проаналізовано фактори, що впливають на коефіцієнт передачі радіонуклідів, і виявлено закономірності зміни рівня передачі залежно від вологості, кислотності, складу ґрунту, глибини залягання кореневої системи, вмісту K + і 2Ca +. Принцип дослідження динаміки дає можливість відслідковувати зміни у забрудненні рослин протягом 80 місяців з часовим кроком, рівним 1 місяцю. Для формування імовірнісного висновку використано алгоритм зв'язаних дерев, оскільки мережа складається з дискретних і безперервних вузлів. Отримані результати демонструють високу точність відповідно до загальноприйнятих статистичних критеріїв якості: середньоквадратичне відхилення не перевищує , середнє абсолютне відхилення не перевищує 5,5 % на усіх вимірах, дисперсія близька до нуля, що свідчить про доцільність використання динамічної мережі Байєса для розв'язання даного завдання. Також розглянута можливість застосування вказаного підходу до розв'язання задач такого класу в цілому. Модель дає можливість створювати довгострокові сценарії для визначення можливих шляхів розвитку сільського господарства на територіях, постраждалих внаслідок Чорнобильської катастрофи, а також аналогічних техногенних катастроф. Ключові слова: радіоактивне зараження ґрунту, математичне моделювання, динамічна мережа Байєса, імовірнісний висновок.