Réseaux de neurones couplés à la spectrophotométrie ultraviolette pour le contrôle automatique de la qualité des eaux

Abstract

L'étude de faisabilité d'une nouvelle technique d'analyse de la qualité des eaux est exposé dans ce mémoire. L'objectif à atteindre est la conception d'une technique qui permette l'analyse automatique, in-situ et en temps réel d'une eau de n'importe quelle origine: eau naturelle (de surface ou souterraine), eau résiduaire (industrielle ou domestique) et eau potable. La nouvelle méthode proposée est fondée sur l'exploitation de l'information contenue dans le spectre d'absorbance ultraviolette de l'échantillon aqueux, par un réseau de neurones. Ces outils ont été choisis, d'une part, pour leur aptitude potentielle à détecter la pollution de l'eau et, d'autre part, car ils répondent aux contraintes de l'automatisation et de la rapidité d'exécution. Cette méthode a été testée dans le cas spécifique d'eaux résiduaires municipales. Elle a été simulée par présentation des spectres UV de ces eaux à l'entrée d'un réseau de neurones, dont l'étape d'apprentissage est réalisée selon la méthode de minimisation du gradient conjugué. La mise au point de la technique d'analyse a consisté essentiellement à ajuster le réseau de neurones, soit définir son architecture et adapter un critère d'arrêt, en fonction des résultats obtenus lors de l'étape de validation du réseau de neurones.