Iterativní optimalizace systému pro modelování kvality ovzduší

Bc. Martin Tomáš

Master's thesis

Iterative optimization of a system for modelling air quality issues

Anotácia:

Diplomová práce představuje aplikaci pro iterativní optimalizaci systému pro modelování kvality ovzduší, která má za úkol zpřesnit již známé koncentrace perzistentních organických polutantů v půdě. Navržená aplikace se snaží v rámci několika iterací, jejichž počet je pevně určen, volit nejvhodnější koncentrace polutantů v půdě na základě odchylek mezi reálnými koncentracemi a hodnotami odsimulovanými pomocí vybraného nástroje (označovaného CMAQ). Pro inteligentní volbu nových koncentrací perzistentních organických polutantů v půdě bylo navrženo několik optimalizačních metod, které mají za úkol zrychlit konvergenci výstupů modelovacího nástroje k reálným měřením. Nejkomplexnější část navržené aplikace představuje modul strojového učení, který je schopen s pomocí vytvořených optimalizačních metod předpovídat vhodné koncentrace polutantů v půdě pro další iteraci výpočtů.

Abstract:

This thesis presents an application for iterative optimalization of a system for air quality modeling, which aims to improve the reliability of initial persistent organic pollutants (POPs) concentrations in the soil. The proposed application tries to choose the best concentration of pollutants in the soil during several fixed iterations. Process of choosing is based on the difference between real values and outputs of the selected modeling tool (called CMAQ). Smart choice of new concentrations of POPs in the soil is done by using optimalization methods, which are designed to accelerate the convergence between outputs of CMAQ and real measurements. The most complex part of the proposed application is a machine learning module that is capable to predict the appropriate concentration of POPs in the soil for the next iteration calculations.

Kľúčové slová

perzistentní organické polutanty, POP, iterativní optimalizace CMAQ, modelovací nástroj CMAQ, BaP, Benzo(a)pyrene, neuronové sítě, koncentrace BaP v půdě

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 8. 1. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 10. 2. 2015
• Vedúci: RNDr. Tomáš Rebok, Ph.D.
• Oponent: doc. RNDr. Tomáš Brázdil, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / odbor:
Applied Informatics / Applied Informatics