مهندسی بیوسیستم ایران
سال:1399 | دوره:51 | شماره:1 |تعداد مقالات:19

نیشکر یکی از مهمترین گیاهان صنعتی است که در ایران اولین منبع تولید شکر (در حدود 40 الی50 درصد) است. صنعت شکر با توجه به تامین انرژی روزانه شهروندان از نقشی کلیدی در میان صنایع مختلف کشور برخوردار می باشد. شکر علاوه بر مصارف خانگی دارای اهمیت ویژه ای در صنعت غذا به دلیل خاصیت شیرین کنندگی و حجم دهندگی می باشد. مقدار قند نیشکر اغلب در حد 15-10 درصد و در مواردی تا 17 درصد می باشد. جهت شروع برداشت عوامل مختلفی نظیر واریته و تاریخ کاشت و یا برداشت سال گذشته مهم می باشد. از طرفی نیشکر قابل انبار کردن و ذخیره سازی در کارخانه نیست و مواد قندی آن سریعاً در اثر نگهداری تجزیه می گردند و وزن نیشکر در اثر از دست دادن رطوبت کم می شود. هرچه نیشکر تازه تر به مصرف کارخانه برسد، بهتر خواهد بود. لذا از دستگاه بینی الکترونیک استفاده گردید تا با آزمایش شربت های نیشکر و ارتباط آن با بوهای متصاعد شده از آن بتوان نوع واریته را جهت برداشت به موقع نیشکر تشخیص داد. از مزارع نمونه نیشکر چهار رقم مطرح (CP57، CP69، IRC99-02، و CP48) انتخاب گردیدند. از روش های تحلیل تفکیک خطی (LDA)، تجزیه مولفه های اصلی (PCA) و شبکه های عصبی (ANN) برای تشخیص واریته های مختلف نیشکر استفاده شد. نتایج نشان داد که هر سه روش دقت بالایی در کلاس بندی رقم دارند. اما روش های LDA و PCA نسبت به روش ANN نتایج بهتری داشتند. به طوری که برای تشخیص واریته های نیشکر دقت طبقه بندی آن ها به ترتیب 98. 33%، 97% و 96. 7% بود. نتایج به دست آمده توانایی بالای ماشین بویایی را در تمایز بین واریته های نیشکر نشان داد که می توان این سامانه را به عنوان یک ابزار سریع و کم هزینه در صنعت نیشکر به کار برد.

هدف از این پژوهش، مطالعه وضعیت مصرف انرژی در کارخانه تولید شکر کشت و صنعت کارون و بررسی فنی و اقتصادی پتانسیل استفاده از باگاس به جای گاز طبیعی است. اطلاعات مورد نیاز بر اساس سال زراعی 1395-1396 جمع آوری گردید. نتایج نشان داد مصرف سالیانه انرژی برق و حرارت در کارخانه ی شکر کارون به ترتیب 24 گیگاوات ساعت و 83/890 تن بخار (حرارت) بوده است که موجب انتشار 195 تن آلاینده هوا با هزینه اجتماعی 79/24 میلیارد ریال شده است. نرخ گرمایی خالص نیروگاه شرکت 15/27 مگاژول بر کیلووات ساعت محاسبه شد. با استفاده از 270 هزار تن باگاس مازاد، پتانسیل تولید 14/15 درصد کل انرژی کارخانه شکر و کاهش 29 هزار تن آلاینده در سال وجود دارد. بر اساس سال پایه 1395، نرخ بازده سرمایه باگاس سوز کردن دیگ بخار شرکت، 95/88 درصد و دوره بازگشت سرمایه کمتر از دو سال با صرفه جویی 60/30 میلیارد ریال در سال به دست آمد.

افلاتوکسین B1 (AFB1) سمی ترین گروه آفلاتوکسین هاست که باعث آلودگی محصولات کشاورزی شده و اثرات مرگ باری بر سلامت انسان دارد. تشخیص AFB1 در مواد غذایی و خوراکی توسط بیوسنسورها سریع، کم هزینه و دقیق است. در این مقاله به مدلسازی و شبیه سازی واکنش های شیمیایی در بیوسنسور پتانسیومتری AFB1 جهت تعیین ثابت های بهینه نرخ واکنش پرداخته شده است. شبیه سازی واکنش های شیمیایی توسط نرم افزار COMSOL و بهینه سازی ثابت هاینرخ واکنش توسط شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک انجام شد. علاوه بر آن شبکه عصبی مصنوعی به عنوان تابع هدف مورد استفاده در الگوریتم ژنتیک به کار رفت. داده های تولید شده در مرحله شبیه سازی جهت آموزش و ارزیابی عملکرد شبکه عصبی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان داد مدل COMSOL در مقایسه با داده های تجربی، پاسخ بیوسنسور را با MAPE برابر با 1023/0 % شبیه سازی کرد. شبکه عصبی مصنوعی آموزش داده شده با ساختار 1-48-5 نیز قادر به پیش بینی پاسخ بیوسنسور با MAPE برابر با 7074/0 %، 9458/0 %، 7473/0 % و 7492/0 % به ترتیب برای داده های گروه آموزش، اعتبار سنجی، آزمون و کل داده ها بود. نتایج بهینه سازی ثابت های نرخ واکنش توسط الگوریتم ژنتیک و شبکه عصبی مصنوعی نشان داد شبیه سازی پاسخ بیوسنسور AFB1 با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و پارامتر های ورودی انتخاب شده توسط الگوریتم ژنتیک دارای کمترین خطای MAPE برابر با 0026/0 % در پیش بینی میزان مهار آنزیم AChE توسط AFB1 است.

در این پژوهش اثر متغیرهای مؤثر محتوای رطوبتی، اندازه ذرات، نوع ماده چسبان و شکل قرص بر خواص کیفی (اختلاف شاخص های رنگی∆ L*، ∆ a* و ∆ b*)، فیزیکی (چگالی واحد و چروکیدگی) و مکانیکی (نیروی نفوذ) قرص فشرده تولید شده از پودر گوجه فرنگی مورد مطالعه قرار گرفتند. متغیرهای مستقل شامل سه سطح اندازه ذرات پودر گوجه فرنگی (ذرات کوچک تر از mm 3/0، ذرات بین3/0 تا mm 75/0 و ذرات بزرگتر از mm 75/0)، سه سطح محتوای رطوبتی (18، 36 و d. b. 54%)، سه شکل قرص فشرده (کروی، استوانه ای و مکعبی) و سه نوع ماده چسبان (شربت فروکتوز 55 درصد، آب و شکر) بودند. برای بهینه سازی از روش سطح پاسخ و طرح دی-اپتیمال استفاده شد. نتایج نشان داد که نقطه بهینه برای قرص های فشرده شده متشکل از پودر گوجه فرنگی با محتوای رطوبتی % d. b. 4/33، اندازه ذرات mm 3/0، نوع ماده چسبان فروکتوز و شکل قرص استوانه ای که در آون در دمای ° C60 خشک شده بودند به دست آمد. تحت این شرایط، شاخص مطلوبیت 826/0 محاسبه شد و مقدار بهینه متغیر های مستقل∆ L*، ∆ a*و ∆ b*، نیروی نفوذ، چگالی واحد و چروکیدگی به ترتیب برابر با 89/35، 6/51، 23/23، N 2/267، kg/m3 2299 و 12/2 درصد به دست آمدند.

در تحقیق حاضر تحلیل انرژی و اکسرژی شبیه ساز کلکتور خورشیدی صفحه تخت مجهز به ناهمواری Inclined Broken Rib بر اساس داده های تجربی در یک مدار باز و همچنین بهینه سازی شرایط کارکرد سامانه صورت گرفته است. آزمایش ها در نه سطح دبی جرمی (kg/s 03/0، 04/0، 05/0، 06/0، 07/0، 08/0، 09/0، 10/0 و 11/0)، پنج سطح شار حرارتی (W/m^21000، 1100، 1200، 1300 و 1400) و سه سطح دمای هوای محیط (° C 20، 25 و 30) انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین مقدار بازده انرژی به ترتیب در تیمارهای با دمای محیط ° C20 و 25، دبی جرمی kg/s11/0 و شار حرارتی W/m^21000 و 1400 با مقادیر 8/49 و 3/0 درصد به دست آمد. همچنین بیشترین و کمترین مقدار بازده اکسرژی به ترتیب برابر 75/5 و 607/0 درصد در تیمارهای با دمای محیط ° C20 و 30، دبی جرمی kg/s11/0 و 03/0 و شار حرارتی W/m^21000 محاسبه شد. روش سطح پاسخ برای بهینه کردن شرایط کارکرد جمع کننده خورشیدی به کار گرفته شد. شرایط بهینه در دمای محیط ° C20، نرخ جریان جریان جرمی kg/s11/0 و شار حرارتی W/m^21000 به دست آمد. در این شرایط بهینه، بازده انرژی و اکسرژی به ترتیب 08/42 و 76/5 درصد با مطلوبیت 92/0 به دست آمد.

هضم بی هوازی به منظور تولید بیوگاز روشی اثبات شده برای تولید انرژی تجدیدپذیر از زباله های جامد شهری است. در این تحقیق اجزای بخش آلی زباله جامد شهری در کلان شهر کرج تعیین شد. اجزاء بخش آلی زباله در پنج دسته ضایعات میوه، چربی و پروتئین، نشاسته، سبزیجات، و سلولزی در دو فصل زمستان و تابستان رصد شد. سپس یک نمونه که بیانگر متوسط مقدار اجزاء زباله باشد سنتز شده و عملکرد بیومتان، شاخص های هضم پذیری و پارامترهای مدلسازی سینتیک تولید بیوگاز در آزمون وعده ای در دمای مزوفیل و در دو سطح غلظت 8 و 15% TS بررسی گردید. بیشترین جزء در بخش آلی زباله به ضایعات میوه و سبزی با مجموع 9/62 و 6/70% در دو فصل زمستان و تابستان تعلق داشت. عملکرد بیومتان در 8 و 15% TS به ترتیب برابر با 2/385 و 2/289 L/kg VS و درصد متان 8/66 و 8/58 تفاوت معناداری داشت، اما تخریب VS با مقادیر 49/87 و 72/84% تفاوت معناداری نداشت. در نتیجه برای زباله تفکیک شده در مبدا هضم بی هوازی در TSهای پایین تر، نتایج بهتری نسبت به هضم خشک دارد. هضم پیوسته برای زمان ماند 30 روز برای داشتن تولید ویژه بیومتان و تولید حجمی بالا در شرایط پایدار قابل اجرا است.

پسماند جامد شهری، به عنوان مواد دور ریز شناخته می شود و به طور روزافزون به این مواد در جهان اضافه می شود و سبب ایجاد مشکلات بیشتری از جمله آلودگی هوا و انتشار گازهای گلخانه ای در محیط زیست می شود. در نتیجه، نیاز به مدیریت درست و پایدار زباله توسط مدیران بیشتر احساس می شود. بر این اساس، تولید کمپوست، یکی از روش هایی است که علاوه بر کاهش آلایندگی، در کشاورزی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. در شهر رشت نیز از روش تولید کمپوست برای مدیریت 400 تن زباله در روز بهره گرفته می شود. در فرایند تولید کمپوست، آلاینده هایی ایجاد می شود که باعث اثرگذاری در محیط زیست می گردد. در این مطالعه، برای ارزیابی چرخه زندگی، از نرم افزار سیماپرو، از روش CML-IA baseline V3. 04 / World 2000 استفاده شد و 11 بخش اثر بررسی گردید و در نهایت نتایج نرمال سازی و وزن دهی شدند. واحد کارکردی در این مطالعه 400 تن کمپوست تولیدی به ازای یک روز در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که مقدار پتانسیل گرمایش جهانی برابر 103×28/4 kgCO2 eq. می باشد و بیشترین سهم را در این بخش اثر، آلاینده های مستقیم و حمل و نقل دارند. همچنین نتایج پس از نرمال سازی نشان داد که تولید کمپوست از زباله بیشترین اثر را به ترتیب در سمیت آب های آزاد و سمیت انسان دارد.

در این تحقیق افت فشار حاصل از هوادهی مخزن حاوی ذرت به عنوان ماده متخلخل دانه ای در دو آرایش H و F کانال های ورودی هوا برای یک سیلوی آزمایشگاهی با استفاده از روش تجربی مورد مطالعه قرار گرفت. برای آرایش F افت فشار بیشتری نسبت به آرایش H مشاهده گردید. نتایج تجربی با معادله ارگان برازش داده شد و ضرایب ثابت اصلاح کننده معادله ارگان برای هر دو آرایش H و F تعیین شد. میزان تطابق معادله ارگان با داده های تجربی با استفاده از شاخص های آماری شامل ضریب تبیین، و درصد میانگین نسبی خطاها و مجذور میانگین مربعات خطاها مورد بررسی قرار گرفت که معادله ارگان با توجه به ضرایب اصلاح شده همخوانی خوبی با داده های تجربی داشت. با استفاده از معادله اصلاح شده ارگان شبیه سازی عددی جریان در داخل بستر ذرت با روش المان محدود در نرم افزار کامسول ویرایش 3/5 انجام گرفت، همچنین توزیع سرعت و خطوط جریان در داخل بستر مخزن نیز ارائه شد.

هدف از این پژوهش، عارضه یابی، شناسایی و اولویت بندی عوامل مؤثر بر بهره وری آب در تولید نیشکر در استان خوزستان می باشد. در این تحقیق، برای محاسبه بهره وری آب از شاخص هایی چونCPD، BPD وNBPDاستفاده شده است. با توجه به این که هدف تحقیق، اولویت بندی عوامل مؤثر بر بهره وری نهاده آب طی فرآیند تولید نیشکر است، عوامل شناسایی شده با استفاده از تکنیک تحلیل سلسله مراتبی (AHP) ارزیابی شدند. سپس در مدل سازی بهره وری نهاده آب و بررسی عوامل مؤثر بر آن از الگوریتم های تصمیم CART و CHAID استفاده شد. بر اساس نتایج تحقیق، متوسط شاخص های CPD، BPD و NBPD برای محصول نیشکر به ترتیب برابر 37/2 کیلوگرم بر متر مکعب، 71/1082 تومان بر مترمکعب، 03/528 تومان بر مترمکعب به دست آمد. متغیرهای بهره وری اقتصادی آب، ارزش فروش محصول (درآمد)، مقدار شکر تولیدی، هزینه های تولید، مصرف آب در هر دور آبیاری، فواصل آبیاری، هدایت الکتریکی خاک بعد از برداشت، هدایت الکتریکی آب رودخانه، متوسط زمان هر دور آبیاری، مساحت مزرعه، رقم گیاه، سن گیاه، تعداد دورهای آبیاری، pH آب خروجی زهکش و عرض خط کشت قبل از دیسکاور مهم ترین و تأثیرگذارترین متغیرها در الگوریتم های تصمیم CART و CHAID می باشند. دقت مدل CART در قسمت آموزش و تست به ترتیب برابر 96 و 92 درصد بوده است و دقت مدل CHAID در بخش آموزش و تست به ترتیب برابر 97 و 90 درصد می باشد. همچنین بر اساس اولویت بندی عوامل مؤثر بر بهره وری با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی به ترتیب کمیت و کیفیت آب آبیاری، شرایط آب و هوایی، شرایط گیاه، عوامل مدیریتی و انسانی و شرایط خاک با ضریب 459/0، 231/0، 150/0، 091/0 و 069/0 رتبه بندی شدند.

در پژوهش حاضر تاثیر تابش فرابنفش در محدوده UV-C با طول موج 254 نانومتر در بهبود ماندگاری دانه های انار ارزیابی گردید. برای این منظور ابتدا سامانه پیوسته پرتودهی فرابنفش ساخته شد و دانه های انار با دو دُز 3/6 و 4/8 کیلوژول بر مترمربع پرتودهی شدند. نتایج نشان داد که اثرات ساده و متقابل تابش فرابنفش، نوع ظرف و مدت زمان نگهداری بر افت وزن و شاخص های رنگ معنی دار شد و به طور متوسط باعث 27% کاهش در افت وزن، %7 افزایش در شاخص L*، % 7/6 کاهش در مقدار a* و %10 افزایش در مقدار b* نمونه های کنترل نسبت به شاهد گردید. با افزایش دُز پرتودهی شمارش کل باکتری ها و قارچ ها به صورت معنی-دار و به میزان 65/1 چرخه لگاریتمی در هر گرم کاهش یافت. به علاوه، پرتودهی تاثیر معنی داری بر ویژگی های حسی مورد مطالعه (رنگ، طعم و مزه، عطر و بو، بافت و پذیرش کلی) داشت. به طور کلی، بر مبنای نتایج ارزیابی حسی، شاخص های رنگ و رشد میکروبی، دُز تابش 3/6 کیلوژول بر مترمربع برای افزایش ماندگاری دانه های انار قرار گرفته در بسته بندی بدون منفذ پیشنهاد می-گردد.

دما و کنترل آن در گلخانه یکی از پارامترهای مهم در گلخانه ها بوده و نقش اساسی در اقتصادی بودن تولید دارد. با وجود این که گلخانه یک محیط بسته است ولی کاملاً از محیط بیرون ایزوله نیست. بنابراین شرایط داخل گلخانه تحت تأثیر تغییرات آب و هوایی بیرون دائماً تمایل به تغییر دارد. هدف از اجرای این تحقیق، تخمین دمای هوا در یک گلخانه با پوشش پلی اتیلن با توجه به پارامتر های خارجی گلخانه شامل دمای هوا (Tout)، رطوبت نسبی هوا (Hout)، شدت تابش خورشید (S) و سرعت باد (V) با استفاده از روش های مختلف شبکه های عصبی مصنوعی شامل پرسپترون چند لایه (MLP)، تابع شعاع مدار (RBF) و عصبی-فازی (ANFIS) می باشد. مقایسه بین مدل های مختلف شبکه های عصبی نشان داد که روش RBF با ضریب تبیین بالاتر )93/0 (R2=و خطای کمتر (25/2(RMSE= نسبت به دو روش MLP و ANFIS دارای عملکرد بهتر در پیش بینی بود. نتایج ارزیابی مدل RBF برای پیش-بینی دما در ساعات آینده بیانگر خطای قابل قبول در پیش بینی توسط این مدل تا دو ساعت آینده بود و بنابراین کشاورزان زمان کافی برای فراهم نمودن تمهیدات لازم جهت جلوگیری از افزایش دما در گلخانه در ساعات آینده و صرفه جویی در مصرف انرژی خواهند داشت.

در فرآیند تولید محصولات کشاورزی، انتخاب روش مناسب سم پاشی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از طرفی انتخاب مناسب ترین معیار برای ارزیابی و گزینش سم پاش ها از ضروریات است. در مرحله اول این تحقیق، با توجه به معیار های مهم ارزیابی عملیات سم پاشی، سم پاش های تراکتوری بوم دار، لانس دار، توربولاینر، میکرونر پشتی و اتومایزر در مناطق البرز، آذربایجان غربی، خوزستان و خراسان رضوی در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی به منظور سم پاشی مزارع گندم مورد مقایسه قرار گرفتند. در مرحله دوم، نتایج آزمایش اول به کمک روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP[1])، تجزیه وتحلیل گردید. با توجه به نتایج به دست آمده، امتیاز روش های سم پاشی بر اساس معیارهای مصرف محلول سم، باد بردگی، ظرفیت مزرعه ای، یکنواختی پاشش، درصد لهیدگی محصول، توان اسمی سم پاش ها، اثربخشی و هزینه در نظر گرفته شد که پس از نرمال سازی و تجزیه وتحلیل داده ها، وزن سم پاش های میکرونر، بوم دار، توربولاینر، اتومایزر و لانس داربه ترتیب 337/0، 239/0، 175/0، 170/0 و 078/0 به دست آمد. مناسب ترین و ناکارآمدترین سم پاش در مزارع گندم، با در نظر گرفتن وزن های به دست آمده، به ترتیب سم پاش های میکرونر و لانس داربودند. ضریب ناسازگاری وزن ها، 08/0 بود. بالاترین و پائین ترین وزن معیار به ترتیب 253/0 و 038/0 و مربوط به اثربخشی در کنترل علف های هرز و آفات و لهیدگی محصول بود. در این شرایط ضریب ناسازگاری 09/0 به دست آمد.

هدف از این مطالعه توسعه الگوریتم های تصویربرداری، جهت بهبود درجه بندی آجیل ها با نقص های پوسته از جمله لکه های چربی، لکه های تیره، بدنه چسبیده، نقص های هسته ای آسیب و پوسیدگی قارچی می باشد. همه این نقص ها نشان دهنده خطر آلودگی به آفلاتوکسین هستند. شبکه های عصبی کانولوشن در زمینه های مختلف بینایی ماشین و طبقه بندی تصویر برجسته شده اند. در این پژوهش یک مدل سخت افزار آزمایشگاهی بر مبنای شبکه عصبی کانولوشنی جهت طبقه بندی پسته ها طراحی شده است. داده های جمع آوری شده 958 تصویر، شامل 276 تصویر از پسته های معیوب و 682 تصویر از پسته های سالم می باشند. طبقه بندی تصاویر شامل سالم و معیوب بر اساس 3 نوع شبکه عصبی کانولوشن عمیق شامل Google net، resnet18 و vgg16 انجام شده است. میزان دقت و ویژگی نتایج به دست آمده با استفاده از مدل های شبکه های عصبی عمیق از پیش آموزش داده شده Google net، resnet18 و vgg16 به ترتیب برابر 8/95%-1/97%، 2/97%-7/96% و 83/95%-08/97% هست.

یکی از مشکلات مهم مزارع تولید گندم وجود مواد خارجی همراه با محصول است. با جداسازی ناخالصی های توده گندم، ارزش اقتصادی گندم تولیدی و درجه خلوص بذر تولیدی افزایش می یابد. ازاین رو در این تحقیق از یک جداکننده میز وزنی برای جدا کردن ناخالصی ها از توده گندم استفاده شده است. دستگاه مذکور دارای پنج پارامتر قابل تنظیم سرعت هوا، دامنه نوسان، فرکانس نوسان، شیب طولی و شیب عرضی میز می باشد که تأثیر این پارامترها برای دستیابی به حداکثر جداسازی ناخالصی از توده گندم مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز آماری در قالب دو آزمایش فاکتوریل در طرح پایه کاملاً تصادفی انجام شد. در آزمایش اول اثر سه پارامتر شیب طولی، شیب عرضی و فرکانس نوسان میز و در آزمایش دوم اثر دو پارامتر دیگر بررسی شد. همچنین با استفاده از روش آنالیز ابعادی، پارامتر بدون بعد حاصل شد که در بررسی اثر و کاهش تعداد پارامترها مؤثر بود. نتایج نشان داد در شیب طولی ° 5/2، شیب عرضی ° 5/1، فرکانس نوسان 395 سیکل بر دقیقه، دامنه نوسان 5 میلی متر و سرعت هوای 75/6 متر بر ثانیه بیشترین جداسازی ناخالصی ها از توده گندم برابر 03/87 درصد حاصل شد. همچنین با افزایش شیب طولی از ° 5/2 به° 5/4، افزایش شیب عرضی از ° 75/0 به ° 25/2 (در اکثر موارد) و افزایش دامنه نوسان میز از 5 به 7 میلی متر جداسازی ناخالصی ها کاهش و با افزایش سرعت هوا تا 75/6 متر بر ثانیه جداسازی ناخالصی ها افزایش نشان داد.

توسعه هر نوع بیوسنسور با چالش هایی در زمینه بهینه سازی پارامترها و کالیبراسیون مواجه است. در این تحقیق رویکردی مبتنی بر یادگیری ماشین برای مدل سازی و بهینه سازی مولفه های تاثیرگذار در ساخت نانوبیوسنسور الکتروشیمیایی بر اساس الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با گرافن اکسید و نانومیله طلا در شرایط کاری آزمایشگاهی ارائه شده است. پاسخ نانوبیوسنسور به عنوان خروجی و تاثیر هشت عامل موثر شامل: غلظت گرافن اکسید، غلظت نانو میله های طلا، غلظت پروب تک رشته ای، مدت زمان ماند پروب تک رشته ای بر روی الکترود اصلاح شده، مدت زمان ماند MCH بر روی الکترود اصلاح شده، مدت زمان هیبریداسیون پروب و الیگونوکلئوتید هدف، غلظت محلول شناساگر اوراست بلو، مدت زمان ماند اوراست بلو، به عنوان ورودی های مدل شبکه عصبی برای آموزش و توسعه مدل مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان داد که خروجی مدل همخوانی قابل قبولی با نتایج آزمایشگاهی داشته و مدل می تواند پاسخ نانوبیوسنسور را با دقت 91/96 درصد و میانگین درصد خطای مطلق 5090/5 درصد پیش بینی کند. در پایان با استفاده از الگوریتم ژنتیک مقادیر بهینه متغیرهای ورودی برای دستیابی به حداکثر جریان پاسخ نانوبیوسنسور، محاسبه گردید. نتایج بهینه سازی نشان داد که این روش عملکرد مناسبی در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی دارد و می تواند برای ساخت و طراحی نانوبیوسنسور مورد استفاده قرار بگیرد.