Χρήση της τεχνολογίας των Νευρωνικών Δικτύων για την συμπλήρωση χαμένων δεδομένων συγκεντρώσεων αιωρουμένων σωματιδίων, στην ευρύτερη περιοχή των Αθηνών

Abstract

Σε αυτή την πτυχιακή εργασία θα εξετάσουμε την λειτουργία και την αποδοτικότητα του προγνωστικού μοντέλου των Τεχνητών Νευρωνικών Δικτύων στον υπολογισμό χαμένων δεδομένων αιωρουμένων σωματιδίων (ΡΜΙΟ) με βάση μετρήσεις στην περιοχή της Αττικής στο διάστημα από τις αρχές του 2001 έως το τέλος του 2005. Τα τελευταία χρόνια η ακριβής παρατήρηση των συγκεντρώσεων αιωρουμένων σωματιδίων στο σύγχρονο αστικό περιβάλλον, αποτελεί ένα από τους σημαντικότερους παράγοντες εκτίμησης της ποιότητας του αέρα και εν γένει της ποιότητας ζωής στις σύγχρονες πόλεις. Το μοντέλο που θα χρησιμοποιήσουμε εξομοιώνει την λειτουργία των νευρώνων του ανθρώπινου εγκεφάλου, καθώς μπορεί να εκπαιδευτεί στη συμπεριφορά διαφόρων διαφορετικών δεδομένων που διέπουν ένα φαινόμενο, χωρίς να του καθορίσουμε συγκεκριμένο τρόπο σύνδεσης των δεδομένων (πχ εξισώσεις) και έχει αποδειχτεί σε άλλες περιπτώσεις πρόγνωσης ιδιαίτερα αποδοτικό. Στην περίπτωση μας αφού δοκιμαστεί και αποδειχτεί ως αξιόπιστο και αποτελεσματικό θα χρησιμοποιηθεί για την συμπλήρωση χαμένων δεδομένων των σταθμών. Στην προς εξέταση περιοχή έχουμε διαθέσιμους πέντε σταθμούς μετρήσεων καλύπτοντας ένα σημαντικό μέρος της Αττικής όσο αναφορά την διασπορά των αιωρουμένων σωματιδίων στο λεκανοπέδιο. Λόγω της ιδιαιτερότητας του Αττικού πεδίου, μπορεί να θεωρηθεί ως ένα σχετικά κλειστό σύστημα, αφού τα βουνά που περικλείουν το λεκανοπέδιο περιορίζουν τις απώλειες των μετρούμενων ατμοσφαιρικών ρύπων και άρα μπορούμε να εντοπίσουμε συσχετισμούς στις συγκεντρώσεις μεταξύ σταθμών. Σύμφωνα με αυτή τη λογική θα αξιοποιηθούν οι μετρήσεις για την εκπαίδευση του μοντέλου.