TEORIA DE CONJUNTOS FUZZY APLICADA AL ESTUDIO DE LA DINÁMICA DEL AGUA Y DE LOS SOLUTOS EN EL SUELO

A. L. Souza1, E. E. Matsura2 y J. H. Miranda3

1 Departamento de Agua e Solo, FEAGRI/UNICAMP, Campinas-SP; anderson@agr.unicamp.br
2 Departamento, de Agua e Solo, FEAGRI/UNICAMP, Campinas-SP; matsura@agr.unicamp.br
3 Departamento, Ciências Exatas, ESALQ/USP, Piracicaba-SP; jhmirand@esalq.usp.br

RESUMEN. El éxito de los modelos numéricos en describir la dinámica del agua y de los solutos en el suelo está íntimamente relacionado con la precisión con que los parámetros físico-hídricos que rigen estos procesos son determinados. Este ha sido el gran desafío en el uso de esta metodología, una vez que, en general, tales parámetros son difíciles de determinarse y presentan una gran variabilidad espacial en el suelo. De esta forma, se muestra necesario la proposición y la utilización de metodologías que incorporen, de una manera apropiada, las incertidumbres intrínsecas al desplazamiento del agua y de los solutos en el suelo. Debido a esto, en este trabajo se utilizó un modelo basado en reglas fuzzy, para describir el desplazamiento vertical del agua y del potasio en el suelo. Por tanto, se construyó una base de reglas a partir de un conjunto de entrenamiento, obtenido de las simulaciones numéricas de estos procesos, bajo diferentes condiciones iniciales. Tales simulaciones numéricas se realizaron utilizando el modelo computacional MIDI, propuesto por Miranda (2001). La construcción del modelo basado en reglas fuzzy se hizo utilizando el software MATLAB 6.5. Cuando se comparan los resultados obtenidos en el estudio experimental del desplazamiento del agua y del potasio en el suelo no saturado, el modelo basado en reglas fuzzy se mostró bastante satisfactorio, demostrando el potencial del uso de la lógica fuzzy en el estudio de la dinámica del agua y de los solutos en el suelo.

ABSTRACT. The success of the numerical models in describing the water and the solute dynamics depends on the precision that the physical and hydrodynamic parameters are determinated. That has been the great challenge in the use of this methodology because these parameters have a big spatial variability in the soil. For this reason the use of methodologies that are able to incorporate the imprecision of this process are required. In this work a fuzzy rule-based model was used to describe the vertical water and potassium displacement in the soil. The rules base was obtained using a training set that was constructed using numerical data. For the numerical simulation the computational model MIDI proposed by Miranda (2001) was used. The fussy rules-based-model was constructed using the MATLAB 6.0 software. The results obtained with the fuzzy rule-based model have a good agreement with the experimental data, showing the potential of the use of the fuzzy logical in water and solute dynamics studies.