با توجه به افزایش روز‌افزون نیاز بشر به آب قابل شرب استاندارد و کمبود منابع آب شیرین در جهان، امروزه شیرین‌سازی آب دریا به عنوان راه‌کاری قابل قبول شناخته شده‌است. از آنجا که یکی از مهم‌ترین شرایط هر فرآیند مقرون به صرفه بودن می‌باشد، در سال‌های اخیر فرآیند اسمز مستقیم بسیار مورد توجه واقع شده است. در پژوهش حاضر، به بررسی عملکرد غشاء هالوفایبر در فرآیند اسمز مستقیم توسط شبکه عصبی مصنوعی پرداخته شده است. پارامترهای تاثیرگذار در اسمز مستقیم که مورد بررسی قرار گرفته اند عبارتند از: طول ماژول، غلظت محلول کشنده، و ضخامت لایه پشتیبان. در این پژوهش تاثیر این پارامترها ‌بر شار آب عبوری از غشاء، شار نمک برگشتی و نسبت این دو مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که پیش‌بینی های مدل با نتایج آزمایشگاهی ارائه شده در مقالات، مطابقت خوب و قابل قبولی دارد. این تحقیق نشان می دهد در کنار روش های دیگر، شبکه عصبی می تواند به عنوان ابزاری مناسب جهت طراحی غشاهای هالوفایبر مورد استفاده قرار گیرد.