Voorspelling van die prestasie van ’n op-die-plaas-tipe direkteuitsetting-grootmaatmelkverkoeler met behulp van kunsmatige neurale netwerke

Prediction of the performance of an on-farm direct expansion bulk milk cooler using artificial neural networks

Abstract

Die prestasie van ’n op-die-plaas-tipe direkteuitsetting-grootmaatmelkverkoeler (“DXBMC” na aanleiding van die bekende Engelse benaming waarmee daarna verwys word) is voorspel deur die gebruik van kunsmatige neurale netwerkmodelle. Data is op ’n bestaande plaas ingesamel gedurende die tydperk April 2016–Maart 2017. Die data is in MATLAB opgelaai om kunsmatige neurale netwerke (KNN’e) te ontwikkel en die energieverbruik en die prestasiekoëffi siënt (PK) van die DXBMC te simuleer. Die data is 70:15:15 verdeel, wat onderskeidelik opleidings-, validerings- en toetsdatastelle verteenwoordig. Twee KNN’e is vir die energieverbruik en die PK onderskeidelik ontwikkel. Verskeie neurale netwerke is geskep en in ’n sistematiese prosedure opgelei. Seleksie van die beste kombinasie van voorspellers vir die modelle is gebaseer op die bepaaldheidskoëffi siënt (R), wortel van gemiddelde kwadraatfout (WGKF) en gemiddelde absolute persentasiefout (GAPF). Die belangrikheid van die insette vir die uitset is ook afgelei. Die resultate het hoë akkuraatheid in voorspellings van die energieverbruik en die PK getoon, aangesien die waardes van die GAPF minder as 5% was. Daar is gevind dat die R2-waardes vir die voorspelling van die elektriese energieverbruik en PK onderskeidelik 0,9459 en 0,9999964 is. Deur ’n sensitiwiteitsanalise het dit geblyk dat die volume melk die belangrikste faktor is wat die energieverbruik van ’n op-die-plaas-tipe DXBMC sowel as die PK daarvan beïnvloed. Die toepassing van KNN-modelle vir die voorspelling van die prestasie van ’n grootmaatmelkverkoeler is nuttig vir melkplase, aangesien hulle deeglike energiebestuur en strategieë benodig vir die doeltreffende werking van ’n melkverkoelingstelsel, want dit is een van die belangrikste bedrywighede en verbruik baie energie.