ارائه رابطه کاهندگی تابع شدت اریاس در فلات ایران با استفاده از الگوریتم هوشمند توسعه ژنی

Abstract

زلزله یکی از خطرهایی است که در طول سالیان گذشته تلفات و خسارات مالی زیادی به‌جای گذاشته است. ایران نیز به‌دلیل قرارگیری در یکی از مناطق لرزه‌خیز دنیا یعنی نوار آلپ-هیمالیا در معرض این خطرات واقع است. به همین دلیل مطالعات تحلیل خطر لرزه‌ای در ایران از اهمیت خاصی برخوردار است. از ملزومات تحلیل خطر، استفاده از روابط کاهندگی پارامترهای لرزه‌ای است. تابع شدت اریاس بعنوان یکی از پارامترهای مهم جنبش نیرومند زمین، در تجزیه و تحلیل خطر لرزه‌ای استفاده می‌شود که به موجب آن می‌توان پایداری شیب‌ها در اثر زلزله را تخمین زد. هدف این پژوهش، ارائه رابطه کاهندگی تابع شدت اریاس در فلات ایران با استفاده از روش‌های هوشمند می‌باشد. در این پژوهش از 1012 داده شتاب‌نگاری استفاده شد. در ابتدا داده‌هایی که نیازمند فیلتر شدن بودن اصلاح گردیدند و سپس تمام داده‌ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. پارامترهایی از قبیل بزرگای زلزله، فاصله کانونی، سرعت موج برشی خاک و موقعیت جغرافیایی منطقه مورد نظر، بعنوان متغیر برای رابطه کاهندگی استفاده شد. بزرگای زلزله بزرگتر یا مساوی 4 در مقیاس بزرگای گشتاوری (Mw) در این تحقیق بکار گرفته شد. همچنین از نظر موقعیت جغرافیایی ایران به دو ناحیه البرز-ایران مرکزی و ناحیه زاگرس تقسیم شد. در نهایت الگوریتم توسعه ژنی (GEP) که نوعی الگوریتم هوشمند است، بعنوان روش رگرسیون‌گیری و محاسبه تابع هدف مورد استفاده قرار گرفت. مزیت این روش این است که در ابتدا الگویی برای تابع هدف مشخص نشده و الگو هم توسط روش هوشمند بصورت بهینه ارائه می‌گردد. تابع برازندگی نیز براساس ریشه حداقل مربعات خطا (RMSE) تعریف گردید. در نهایت رابطه کاهندگی براساس این تابع برازندگی محاسبه شد و نتایج مشاهده شده دارای ضریب تناسب بالا و برازندگی 867 از 1000 می‌باشد. همچنین رابطه ارائه شده در مقایسه با تحقیقات گذشته، مطابقت خوبی را نشان می‌دهد.