اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديداختيار السجلات الزلزالية الحقيقية و تقييسها لملائمة طيف الاستجابة التصميمي السوري باستخدام الخوارزمية الجينية
Selecting Real Seismic Records and Scaling it to Fit the Syrian Design Spectra using Genetic Algorithm
1960
0 67
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
قمنا في هذا البحث بتلخيص المنهجيات الخاصة بالخوارزمية الجينية و عمليات التقييس، و ناقشنا معايير تقييس السجلات الزمنية الحقيقية. ثم قمنا بتطبيق إجراءات التقييس التقليدية في مجال الزمن و اجراءات التقييس باستخدام الخوارزمية الجينية على عدد من السجلات الحقيقية المتوفرة لمطابقة الطيف التصميمي السوري. و أخيرا قمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة و مقارنتها لتبيان مدى مطابقتها لمتطلبات الكود.
In this study, basic methodologies of the GA and the scaling procedures are summarized, the scaling criteria of real time history records to satisfy the Syrian design code are discussed. The traditional time domain scaling procedures and the scaling procedures using GA are utilized to scale a number of the available real records to match the Syrian design spectra. The resulting time histories of the procedures are investigated and compared in terms of meeting criteria.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة اختيار السجلات الزلزالية الحقيقية وتقييسها لمطابقة طيف الاستجابة التصميمي السوري باستخدام الخوارزمية الجينية. بعد اختيار السجلات الحقيقية، يجب تقييسها لمطابقة شدة الزلزال المحتملة في الموقع. عادةً ما يتم ذلك باستخدام التقييس الموحد في مجال الزمن، حيث يتم تكبير أو تصغير السجلات الزمنية بشكل موحد لتتم مطابقتها مع طيف الاستجابة الهدف. ومع ذلك، فإن إيجاد معاملات التقييس الأمثل هو مهمة معقدة، لذلك استخدم الباحثون الخوارزمية الجينية، وهي إحدى طرائق البحث التطورية الصناعية التي تعتمد على الاختيار الطبيعي وآليات الوراثة. تم تلخيص المنهجيات الخاصة بالخوارزمية الجينية وعمليات التقييس، وناقشت الدراسة معايير تقييس السجلات الزمنية الحقيقية. ثم تم تطبيق إجراءات التقييس التقليدية في مجال الزمن وإجراءات التقييس باستخدام الخوارزمية الجينية على عدد من السجلات الحقيقية المتوفرة لمطابقة الطيف التصميمي السوري. وأخيرًا، تم فحص السجلات الزمنية الناتجة ومقارنتها لمعرفة مدى مطابقتها لمتطلبات الكود السوري. أظهرت النتائج أن استخدام الخوارزمية الجينية أكثر فعالية في تحقيق المطابقة المثلى مع الطيف الهدف مقارنة بالطريقة التقليدية، حيث أظهرت قيم معاملات التقييس الناتجة عن استخدام الخوارزمية الجينية أنها تحافظ على السجلات بشكل أفضل وتقلل من الضرر الناتج عن التقييس.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة إضافة قيمة لمجال تقييس السجلات الزلزالية، حيث تقدم منهجية جديدة باستخدام الخوارزمية الجينية لتحسين دقة المطابقة مع طيف الاستجابة التصميمي. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض الانتقادات البناءة. أولاً، الدراسة تركز بشكل كبير على الجانب التقني دون تقديم تحليل شامل لتأثير هذه المنهجية على السلامة الهيكلية للمنشآت. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى التحديات العملية التي قد تواجه المهندسين عند تطبيق هذه الخوارزمية في مشاريع حقيقية. ثالثاً، كان من الممكن تعزيز الدراسة بإجراء مقارنات مع منهجيات أخرى حديثة في نفس المجال لتقديم رؤية أوسع وشاملة. وأخيراً، قد يكون من المفيد تقديم توصيات أكثر تفصيلاً حول كيفية تحسين الخوارزمية الجينية لتكون أكثر فعالية في تطبيقات مختلفة.
أسئلة حول البحث
-
ما هي الخوارزمية الجينية وكيف تم استخدامها في هذه الدراسة؟
الخوارزمية الجينية هي إحدى طرائق البحث التطورية الصناعية التي تعتمد على الاختيار الطبيعي وآليات الوراثة. في هذه الدراسة، تم استخدامها لإيجاد معاملات التقييس الأمثل للسجلات الزلزالية لمطابقتها مع طيف الاستجابة التصميمي السوري.
-
ما هي الفائدة الرئيسية من استخدام الخوارزمية الجينية مقارنة بالتقييس الموحد في مجال الزمن؟
الفائدة الرئيسية من استخدام الخوارزمية الجينية هي تحقيق مطابقة أفضل مع طيف الاستجابة الهدف وتقليل الضرر الناتج عن التقييس على السجلات الزلزالية، مما يجعلها أكثر فعالية من التقييس الموحد في مجال الزمن.
-
ما هي التحديات التي قد تواجه المهندسين عند تطبيق الخوارزمية الجينية في مشاريع حقيقية؟
من التحديات التي قد تواجه المهندسين هي التعقيد التقني للخوارزمية الجينية، الحاجة إلى خبرة متقدمة في البرمجة والتحليل الزلزالي، وكذلك التحديات المتعلقة بتكامل هذه الخوارزمية مع الأنظمة الهندسية الحالية.
-
ما هي التوصيات التي قدمها الباحثون بناءً على نتائج الدراسة؟
أوصى الباحثون باستخدام الخوارزمية الجينية في عملية تقييس السجلات الزلزالية بعد اختيار السجلات المناسبة، كونها تعطي المطابقة الأفضل مع الطيف الهدف. كما أوصوا بدراسة الفرق بين الطريقتين عند استخدام مجموعات مؤلفة من ثلاثة سجلات زلزالية فقط كما تسمح الكودات.
المراجع المستخدمة
American Society of Civil Engineers. (2007). ASCE/SEI 41- 06. Seismic rehabilitation of existing buildings, American Society of Civil Engineers, Reston, Va.2007
DEB, K. 2001. Multi-objective optimization using evolutionary algorithms, Wiley Interscience, Hoboken, U.S.A
Dubertret, L., Review of the structural geology of the Red Sea and Surounding areas, Royal Society of London philosophical transactions, Series A 267,1970, 9-20
FONSECA, C.M. & FLEMING, P.J. 1993. Genetic algorithms for multi objective optimization; optimization, formulation discussion and generalization. In: FORREST, S. Proceedings 5th International Conference on Genetic Algorithms, University of Illinois at Urbana- Champaign, U.S.A. pp416- 423
قيم البحث
اقرأ أيضاً
بعد اختيار السجلات الزلزالية الحقيقية يجب تقييسها لمطابقة شدة الزلزال المحتملة في الموقع. تجرى عملية التقييس عادة باستخدام التقييس الموحد في مجال الزمن، وذلك ببساطة عن طريق تقییس السجلات الزمنية بتكبیرها أو تصغیرها بشكل موحد لتتم مطابقتها (بشكل متوسط
) مع طیف الاستجابة الهدف ضمن المجال المحدد للدور بأفضل ما يمكن. عملية إيجاد معاملات التقييس لتأمين المطابقة الأفضل مع الطيف الهدف هي من مهام المهندس وهي عملية صعبة ومعقدة، لذلك قمنا باستخدام الخوارزميات الجينية أحد أهم طرائق البحث التطورية الاصطناعية، والتي ترتكز على الاختيار الطبيعي وآليات الوراثة. تطبق الخوارزميات لإيجاد حلول المسائل الكبيرة والمعقدة والتي تتصف باللاخطية وبتعدد الحلول الموضعية المثلى.
تكمن قوة الخوارزميات في قدرتها على التكييف. حيث تخضع الأصناف (الأجناس) في الأنظمة الطبيعية إلى البيئة المحيطة وتتفاعل معها، فتنتج هذه الأصناف أجيال جديدة أكثر ملائمة للبيئة، والتي تخضع للبيئة بدورها لنتتج عناصر جديدة من جديد لتتابع عملية التطور. وحدها الأفراد التي تكيفت مع البيئة جيداً تبقى أما الباقي فتختفي. وفي التعبير الرياضي تتمثل الأفراد بمتغيرات المسألة وتعتبر البيئة هي المسألة المطروحة. ويعتبر الجيل الأخير للمتغيرات الذي تكيف مع المسألة هو الحل النهائي.
قمنا في هذا البحث بتلخيص المنهجيات الخاصة بالخوارزميات الجينية وعمليات التقييس، وناقشنا معايير تقييس السجلات الزمنية الحقيقية. ثم قمنا بتطبيق إجراءات التقييس التقليدية في مجال الزمن وإجراءات التقييس باستخدام الخوارزميات الجينية على عدد من السجلات الحقيقية المتوفرة لمطابقة الطيف التصميمي السوري. وأخيرا قمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة ومقارنتها لتبيان مدى مطابقتها لمتطلبات الكود.
أصبح التحليل الخطي واللاخطي باستخدام السجل الزمني أداة عملية ومستخدمة على نطاق واسع، يعود ذلك للمتطلبات الزلزالية الجديدة إضافة للتطور والأداء العالي للحواسب. كما يعتبر إجراء التحليل باستخدام السجل الزمني للحركات الأرضية المختارة و المعايرة نهجاً تقل
يدياً بهدف شرعنة النتائج من خلال تقويم انحراف وتغير الاستجابة الإنشائية. فهذا يثبت كفاية وفعالية الطرائق المستخدمة.
قمنا في هذا البحث بمناقشة معايير اختيار وتقييس السجلات الزمنية الحقيقية لإرضاء متطلبات الكود السوري. وتم اختيار وتقييس عشرة مجموعات من السجلات، تتكون كل مجموعة من سبعة سجلات من السجلات الزمنية الحقيقية المتوفرة، لهدف مطابقة الطيف التصميمي السوري. ثم قمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة ومقارنتها لتبيان مدى ملائمتها للاستخدام كتوابع تحريض في التحليل بالسجل الزمني لمنشآت الهندسة المدنية، من خلال استخدامها في التحليل لمنشآت وحيدة درجة الحرية لفحص فعالية طريقة التقييس المستخدمة في خفض تبعثر الاستجابة الإنشائية. حيث تم تمثيل المنشآت وحيدة درجة الحرية باستخدام نماذج ثنائية الخطية الهستيرية (الإرجاعي)، من خلال افتراض خمسة أدوار ونسبة صلابة ما بعد الخضوع α=3%، ثم إجراء 700 عملية تحليل. كما تم إجراء 280 عملية تحليل لمنشآت متعددة درجات الحرية.
لم تعد الطريقة الستاتيكية المكافئة أو طيف الاستجابة؛ التي كانت تستخدم عادة للتصميم الإنشائي لمعظم أنواع المنشآت التقليدية؛ من المنهجيات المفضلة في تصميم المنشآت الحديثة المعقدة التركيب والأداء خصوصا عند تعرضها لحمولات شديدة. ومن الناحية الأخرى أصبح ا
لتحليل الخطي واللاخطي باستخدام السجل الزمني أداة عملية ومستخدمة على نطاق واسع، يعود ذلك للمتطلبات الزلزالية الجديدة إضافة للتطور والأداء العالي للحواسب، وأيضا بسبب الازدياد المستمر في قاعدة البيانات الخاصة بالحركات الأرضية القوية. لذلك أصبح استخدام وتقييس (معايرة) السجلات الحقيقية أحد أهم الأغراض الأساسية للأبحاث المعاصرة في هذا المجال.
تأخذ معايير اختيار السجلات الزمنية بعين الاعتبار السمات الزلزالية لتلك السجلات كقوة الزلزال والمسافة عن البؤرة السطحية ومواصفات الموقع لأنها تؤثر على شكل طيف الاستجابة ومحتوى الطاقة ومدة الحركات الأرضية القوية، وبالتالي الطلب المتوقع على المنشأ. وبعد عملية اختيار السجلات الزلزالية الحقيقية يجب تقييسها لمطابقة شدة الزلزال المحتملة في الموقع. حيث تجرى عملية التقييس عادة باستخدام التقييس الموحد في مجال الزمن، وذلك ببساطة عن طريق تقییس السجلات الزمنية بتكبیرها أو تصغیرها بشكل موحد لتتم مطابقتها (بشكل متوسط) مع طیف الاستجابة الهدف ضمن المجال المحدد للدور بأفضل ما يمكن. إن عملية إيجاد معاملات التقييس لتأمين المطابقة الأفضل مع الطيف الهدف هي من مهام المهندس وهي عملية صعبة ومعقدة، لذلك قمنا باستخدام الخوارزمية الجينية في إيجاد تلك المعاملات بهدف الحصول على أفضل النتائج.
يعتبر إجراء تحليل لاخطي باستخدام السجل الزمني للحركات الأرضية المختارة و المعايرة نهجا تقليديا بهدف شرعنة النتائج من خلال تقييم انحراف وتغير الاستجابة الإنشائية. فهذا يثبت كفاية وفعالية الطرائق المستخدمة.
قمنا في هذا البحث بتلخيص المنهجيات الخاصة بعمليات الاختيار والتقييس، وناقشنا معايير اختيار وتقييس السجلات الزمنية الحقيقية لإرضاء متطلبات الكود السوري. وتم توظيف إجراءات التقييس باستخدام الخوارزمية الجينية لتقييس عشرة مجموعات من السجلات، تتكون كل مجموعة من سبعة سجلات من السجلات الزمنية الحقيقية المتوفرة لهدف مطابقة الطيف التصميمي السوري. ثم قمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة ومقارنتها لتبيان مدى ملائمتها للاستخدام كتوابع تحريض في التحليل بالسجل الزمني لمنشآت الهندسة المدنية، من خلال التحليل باستخدام السجل الزمني لمنشآت وحيدة درجة الحرية بهدف فحص فعالية طريقة المعايرة المستخدمة في خفض التبعثر في الاستجابة الإنشائية. حيث تم تمثيل المنشآت وحيدة درجة الحرية باستخدام نماذج ثنائية الخطية الهستيرية (الإرجاعي)، من خلال افتراض خمسة أدوار ومعامل مطاوعة R= 4.5 ونسبة صلابة ما بعد الخضوع α=3% وإجراء 700 عملية تحليل. وأخيرا تم عرض النتائج بدلالة الانتقالات اللدنة D.
هدف هذا البحث هو تبني الخوارزمية الوراثية (الجينية) لدراستها أولاً، ثم التوقـف عنـد
العمليات التي تقدم من قبل تلك الخوارزمية الوراثية. الحقـل المرشـح فـي هـذا البحـث
لاستخدام وسائل الخوارزمية الوراثية و تطبيقاتها هو حقل ضغط بيانـات ملفـات الـصوت.
يستخدم هذا البحث عمليات الخوارزمية الوراثية لتحسين عمل إحدى طرائق ضغط البيانـات
الشائعة الاستخدام (VQ (Method Quantization Vector . بعد إجراء الدراسة علـى
عمل الخوارزمية الوراثية، تم اقتراح خوارزمية لإجراء عملية المزج بـين طريقـة ضـغط
البيانات ( VQ ) و مبدأ عمل الخوارزمية الوراثية. ثم اختبرت الخوارزمية المقترحـة مـن
خلال كتابة البرامج الضرورية لذلك و تطبيقها على بعض بيانات ملفات الصوت، و قد أظهرت
النتائج المسجلة إمكانية اعتماد خوارزمية المزج المقترحة لتحقيق أداء جيد لطريقة ( VQ )
في مجال ضغط بيانات ملفات الصوت.
يعتبر إيجاد المسار مسألة هامة في شبكات الانترنت اللاسلكية. ما يحدث بشكل طبيعي هو أن اختيار المسار أو اكتشاف المسار في الشبكة يتم اعتماداً على مبدأ المسار الأقصر. يجب أخذ عدة قضايا بعين الاعتبار من أجل اكتشاف المسار في شبكات الانترنت و ذلك بما أن جري
ان رزم المعطيات معرض للأخطاء و هذا ما يجعل عملية التوجيه فاشلة. تعد الوثوقية أمراً هاماً في مسألة اكتشاف المسار. و يعتبر ضمان نوعية الخدمة (َQoS) أمراً يجب الاهتمام به عند توجيه رزم المعطيات. تم في هذا البحث اقتراح نموذج من أجل اكتشاف المسار الأفضل في شبكات الانترنت المعتمدة على بنية لاسلكية. من بين العديد من المسارات المتاحة في شبكة الانترنت اللاسلكية من البوابة إلى الوجهة النهائية يتم اختيار المسار الذي يحقق نوعية الخدمة المطلوبة. تم أخذ بارامترين من بارامترات نوعية الخدمة بعين الاعتبار و هما فقد المسار و زمن المعالجة في الموجه (المحطة القاعدية). تظهر النتائج التجريبية كفاءة النموذج المقترح.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
