Revista ELECTRO
Vol. 45 – Año 2023
Artículo
TÍTULO
Modelo para Determinar la Calidad del Agua en Estanques Acuícolas Utilizando Lógica Difusa
AUTORES
Ramón Mendoza López, Jesús Alberto Verduzco Ramírez, Carlos Jaime Barrios Hernández, Noel García Díaz, Luis Eduardo Morán López
RESUMEN
La calidad del agua es un factor vital en la acuicultura, intervienedirectamente en el desarrollo de las especies cultivadas. Los sistemas de monitoreo de los parámetros que determinan estacalidad se limitan en recuperar sus valores y publicarlos. La carencia de usabilidad de estos sistemas perturba la interpretación al personal de l as granjas acuícolas, que se expone a términostécnicos complicados de comprender. En este trabajo, se desarrolló un sistema de inferencia difuso(SID)con el objetivo deincrementarla usabilidad en los sistemas de monitoreo, comparando los modelos Mamdani y Takagi-Sugeno. El modelo Mamdani reportó 98% de confianza, superior al 94% del modelo Takagi-Sugeno. Con esta aportación, se describe la calidad del agua con tres etiquetas acompañadas con el código de colores del semáforo, simplificando el proceso de identificación e interpretación de la calidad del agua al personal de las granjas acuícolas.
Palabras Clave: Acuicultura, Calidad del Agua, Lógica Difusa .
ABSTRACT
Water quality is a vital factor in aquaculture, directly involved in the development of farmed species. The monitoring systems of the parameters that determine this quality are limited to retrieving their values and publishing them. The lack of usability of these systems disrupts interpretation by aquaculture farm staff, who are exposed to technical terms that are difficult to understand. In this work, a diffuse inference system (SID) was developed with the aim of increasing usability in monitoring systems, comparing the Mamdani and Takagi-Sugeno models. The Mamdani model reported 98% confidence, higher than the Takagi-Sugeno model 94%. With this contribution, the water quality is described with three linguistic labels: "Poor", "Fair", "Good", accompanied by the color code of the traffic light, simplifying the process of identification and interpretation of water quality for aquaculture farm personnel.
Keywords: Aquaculture, Water Quality, Fuzzy Logic.
REFERENCIAS
[1] S. de A. y D. Rural, Acuicultura, actividad que brinda seguridad alimentaria , gob.mx.http://www.gob.mx/agricultura/articulos/acuicultura-actividad-que-brinda-seguridad-alimentaria?idiom=es (accedido 29 de mayo de 2023).
[2]Comisión Nacional de Acuacultura y Pesca, Anuario Estadístico de Acuacultura y Pesca 2021 , gob.mx.https://nube.conapesca.gob.mx/sites/cona/dgppe/2021/ANUARIO_ESTADISTICO_DE_ACUACULTURA_Y_PESCA_2021.pdf (accedido 29 de mayo de 2023).
[3]2. MEJORA DE LA CALIDAD DE AGUA EN LOS ESTANQUES .https://www.fao.org/fishery/static/FAO_Training/FAO_Training/General/x6709s/x6709s02.htm (accedido 9 de junio de 2023).
[4] J. Verduzco- Ramírezet al., Dispositivo portátil para monitoreo de calidad del agua en granjas acuícolas de camarón, Ingeniantes, Año 6, vol. 2, no. 2, pp. 54-59, 2019.
[5]¿Cómo se mide la calidad del agua en la acuicultura? ,Envira IOT , 14 de junio de 2019. https://enviraiot.es/mide-calidad-agua-acuicuiltura/(accedido 29 de mayo de 2023).
[6] C.-H. Chen, Y.-C. Wu, J.-X. Zhang, y Y.-H. Chen, IoT-Based Fish Farm Water Quality Monitoring System , Sensors, vol. 22, n.º 17, Art. n.º 17, ene. 2022, doi: 10.3390/s22176700.
[7] M. Olivo- Gutiérrez et al., Prototipo para el monitoreo automatizado de parámetros de calidad del agua en una granja de camarón , Científica, vol. 22, n.º 2, pp. 87-95, 2018.
[8]R. Casadesús y I. de Castro, De la lógica difusa a la inteligencia artificial. Hacia un futuro transhumano , Ars Brevis, n.º 24, Art. n.º 24 , 2018.
[9]D. Guzmán y V. M. Castaño, La lógica difusa en ingeniería: principios, aplicaciones y futuro , Revista de Ciencia y Tecnología, vol. 24, n.º 2, Art. n.º 2, 2006, Accedido: 8 de junio de 2023. [En línea]. Disponible en: https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/cienciaytecnologia/article/view/2640.
[10] M. G. A. Bautista et al., Fuzzy Logic-Based Adaptive Aquaculture Water Monitoring System Based on Instantaneous Limnological Parameters ,Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics, vol. 26, pp. 937-943, nov. 2022, doi: 10.20965/jaciii.2022.p0937.
[11] G. You, B. Xu, H. Su, S. Zhang, J. Pan, X. Hou, J. LiyR. Ding, of Aquaculture Water Quality Based on Improved Fuzzy Comprehensive , Water, vol. 13, no. 8, p. 1019, 2021, doi: 10.3390/w13081019.
[12] M. R. D. Molato, AquaStat: An Arduino-based Water Quality Monitoring Device for Fish Kill Prevention in Tilapia Aquaculture using Fuzzy Logic ,International Journal of Advanced Computer Science and Applications (IJACSA), vol. 13, n.º 2, Art. n.º 2, 51/28 2022, doi: 10.14569/IJACSA.2022.0130265.
[13] S. K. Nagothu, Intelligent Control of Aerator and Water Pump in AquacultureUsing Fuzzy Logic , en Microelectronic Devices, Circuits and Systems, V. Arunachalam y K. Sivasankaran, Eds., en Communications in Computer and Information Science. Singapore: Springer, 2021, pp. 160-171. doi: 10.1007/978-981-16-5048-2_13.
[14] P. B. Bokingkito y L. T. Caparida, Using Fuzzy Logic for Real- Time Water Quality Assessment Monitoring System , en Proceedings of the 2018 2nd International Conference on Automation, Control and Robots, en ICACR 2018. New York, NY, USA: Association for Computing Machinery, oct. 2018, pp. 21-25. doi: 10.1145/3293688.3293695.
[15] C. E. Boyd, Water Quality for Pond Aquaculture . International Center for Aquaculture and Aquatic Environments, Alabama Agricultural Experiment Station, Auburn University, 1998.
[16] S. N. Siriwardena, A. M. Nasr-Allah, y A. A. Olaniyi, Water quality management , 2022, Accedido: 14 de junio de 2023. [En línea]. Disponible en: https://digitalarchive.worldfishcenter.org/handle/20.500.12348/5471
[17] I. N. de Pesca, Acuacultura Tilapia , gob.mx. http://www.gob.mx/inapesca/acciones-y-programas/acuacultura-tilapia (accedido 14 de junio de 2023).
[18] MathWorks- Makers of MATLAB and Simulink, https://www.mathworks.com/ (accedido 16 de junio de 2023).
CITAR COMO:
Ramón Mendoza López, Jesús Alberto Verduzco Ramírez, Carlos Jaime Barrios Hernández, Noel García Díaz, Luis Eduardo Morán López, "Modelo para Determinar la Calidad del Agua en Estanques Acuícolas Utilizando Lógica Difusa", Revista ELECTRO, Vol. 45, 2023, pp.172-177.
VERSIÓN PDF