QUINONES HUATANGARI, Lenin et al. Red neuronal artificial para estimar un índice de calidad de agua. []. , 11, 2, pp.109-120. ISSN 1390-6542.  https://doi.org/10.29019/enfoque.v11n2.633.

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La red neuronal artificial (RNA) es un modelo computacional que emula el sistema neuronal biológico en el procesamiento de información; los modelos que se originan son adecuados con el propósito de describir pronósticos para tiempos prolongados, además de relaciones no lineales. Se utiliza esta herramienta con el fin de predecir parámetros físico-químicos y microbiológicos que influyen en la calidad de agua. La Fundación Nacional de Saneamiento de Estados Unidos propuso un índice de calidad de agua, conocido como NSF WQI. Este artículo describe el diseño, entrenamiento y uso del modelo de la red neuronal perceptrón de tres capas para el cálculo del NSF WQI del río Utcubamba y sus afluentes. Empleando el software Matlab y aplicando el algoritmo de entrenamiento de Levenberg-Marquardt, se encontró que la arquitectura óptima de la RNA es 6-12-1, además, el porcentaje para los conjuntos de entrenamiento, validación y prueba fue de 70 %, 10 % y 20 %, respectivamente. El rendimiento de la RNA se ha evaluado utilizando la raíz del error cuadrático medio (RMSE) y el coeficiente de correlación (R). Se mostraron correlaciones altas (mayores que 0.94) entre los valores medidos y predichos. Finalmente, la RNA propuesta ofrece una alternativa útil para el cálculo y la predicción del índice de calidad de agua en relación con el oxígeno disuelto (OD), la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), nitratos, coliformes fecales, potencial de iones hidrógeno (pH) y la turbidez.

The artificial neural network (RNA) is a computational model that emulates the biological neural system in information processing. The originating models are suitable for the purpose of describing long-term specifics, in addition to nonlinear relationships. This tool is used to predict physical chemical and microbiological parameters that influence water quality. The United States National Sanitation Foundation proposed a water quality index, known as the NSF WQI. This article describes the design, training and use of the three-layer neural perceptron neural model for the calculation of the NSF WQI of the Utcubamba River and its tributaries. Using the Matlab software and applying the Levenberg-Marquardt training algorithm, the optimal RNA architecture was found to be 6-12-1, plus the percentage for the training, validation, and test sets of 70 %, 10 %, and 20 % respectively. RNA performance has been evaluated using the root of the root mean square error (RMSE) and the correlation coefficient (R). High correlations (greater than 0.94) were made between the measured and predicted values. Finally, the RNA proposal offers a useful alternative for the calculation and prediction of the water quality index in relation to dissolved oxygen (DO), biochemical demand for oxygen (BOD), nitrates, fecal coliforms, potential for hydrogen ions (pH) and turbidity.

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