تخمین سرعت موج برشی به روش رگرسیون فرایند گاوسی، رگرسیون چندمتغیره و شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه
نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران
2 استادیار دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
3 استادیار گروه مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران
doi
10.22084/nfag.2023.26691.1527چکیده
تخمین سرعت امواج برای طراحی سازههای ژئوتکنیکی و مدلسازی حفاریهای عمیق اهمیت زیادی دارد. هدف از این مطالعه تخمین سرعت موج برشی به روش رگرسیون فرایند گاوسی با استفاده از تابع کرنل نمایی، شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون چندمتغیره میباشد. به منظور انجام این مطالعه، 14 بلوک سنگی از شمال غرب شهر دماوند تهیه و بعد از انتقال به آزمایشگاه از آنها مغزهگیری شد. جهت توسعه یک مدل پیشبینی کننده، آزمایشهای شاخص بار نقطهای، سرعت موج تراکمی، تخلخل و دانسیته بر روی 61 نمونه مغزه سنگی انجام شد. شاخص بار نقطهای، سرعت موج تراکمی، تخلخل و چگالی به عنوان پارامترهای ورودی مدلها به منظور پیشبینی سرعت موج برشی استفاده شدند. نتایج مطالعات سنگشناسی نشان داد که ماسهسنگهای مورد مطالعه، فلدسپاتیک لیتارنایت و لیتآرنایت میباشند. نتایج نشان داد که نسبت سرعت موج تراکمی به سرعت موج برشی بطور متوسط برابر با 70/1 میباشد. نتایج شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه نشان داد که بیشترین دقت مدلها با استفاده از قانون آموزش لونبرگ مارکوارت حاصل شده است. دقیقترین مدلها با استفاده از این الگوریتم برای تخمین سرعت موج برشی در نورون شماره 2 (نورون بهینه) حاصل شد. روش رگرسیون فرایند گاوسی، شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون چندمتغیره سرعت موج برشی را به ترتیب با ضرایب همبستگی 97/0، 96/0 و 95/0 پیش بینی نمودند. روش رگرسیون فرایند گاوسی عملکرد بهتری در پیشبینی سرعت موج برشی نسبت به سایر روشها نشان داد.