ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

أمثلة معاملات تقييس السجلات الزلزالية الحقيقية لملائمة طيف الاستجابة التصميمي السوري باستخدام الخوارزميات الجينية

Real Records Scaling Factors Optimization to Fit the Syrian Design Spectra using Genetic Algorithm

1596   0   92   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل سراج جديد




اسأل ChatGPT حول البحث

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.


ملخص البحث
يتناول البحث عملية تقييس السجلات الزلزالية الحقيقية لمطابقة طيف الاستجابة التصميمي السوري باستخدام الخوارزميات الجينية. يوضح الباحثون أن عملية تقييس السجلات الزلزالية هي عملية معقدة تتطلب إيجاد معاملات التقييس المثلى لتحقيق أفضل تطابق مع الطيف المستهدف. لتحقيق ذلك، استخدم الباحثون الخوارزميات الجينية التي تعتمد على مبدأ الانتقاء الطبيعي وآليات الوراثة. تم تطبيق هذه الخوارزميات على مجموعة من السجلات الزلزالية الحقيقية لمطابقة الطيف التصميمي السوري، وتمت مقارنة النتائج مع الطريقة التقليدية المتبعة في الكود السوري. أظهرت النتائج أن استخدام الخوارزميات الجينية يوفر تطابقاً أفضل مع الطيف المستهدف مقارنة بالطريقة التقليدية، مما يدل على فعالية هذه الخوارزميات في تحسين عملية التقييس. كما تمت دراسة تأثير معاملات التقييس على السجلات الزمنية ووجد أن الخوارزميات الجينية تحافظ على السجلات بشكل أفضل من الطريقة التقليدية. يوصي الباحثون باستخدام الخوارزميات الجينية في عملية تقييس السجلات الزلزالية لتوفير نتائج أكثر دقة وفعالية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر البحث خطوة مهمة نحو تحسين عملية تقييس السجلات الزلزالية باستخدام الخوارزميات الجينية. ومع ذلك، يمكن تقديم بعض الملاحظات النقدية لتحسين البحث. أولاً، قد يكون من المفيد توسيع قاعدة البيانات المستخدمة في الدراسة لتشمل سجلات زلزالية من مناطق جغرافية مختلفة لضمان تعميم النتائج. ثانياً، يمكن تحسين البحث من خلال تقديم تحليل أكثر تفصيلاً لتأثير معاملات التقييس على السجلات الزمنية من حيث الدقة والموثوقية. ثالثاً، يمكن أن يكون من المفيد إجراء مقارنة بين الخوارزميات الجينية وطرق أخرى حديثة في مجال تقييس السجلات الزلزالية لتحديد مدى تفوق الخوارزميات الجينية. وأخيراً، يمكن تعزيز البحث من خلال تقديم توصيات عملية للمهندسين حول كيفية تطبيق الخوارزميات الجينية في مشاريعهم اليومية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الخوارزميات الجينية وكيف تعمل في تقييس السجلات الزلزالية؟

    الخوارزميات الجينية هي طرق بحث تطورية تعتمد على مبدأ الانتقاء الطبيعي وآليات الوراثة. تعمل هذه الخوارزميات على إيجاد الحلول المثلى للمشاكل المعقدة عن طريق محاكاة عملية التطور الطبيعي. في تقييس السجلات الزلزالية، تستخدم الخوارزميات الجينية لإيجاد معاملات التقييس المثلى التي تحقق أفضل تطابق مع طيف الاستجابة المستهدف.

  2. ما هي الفوائد الرئيسية لاستخدام الخوارزميات الجينية في تقييس السجلات الزلزالية؟

    الفوائد الرئيسية لاستخدام الخوارزميات الجينية تشمل تحقيق تطابق أفضل مع الطيف المستهدف، المحافظة على السجلات الزمنية بشكل أفضل، وتقليل المساحة المحصورة بين الطيف المستهدف ومتوسط أطياف السجلات المقيسة. كما توفر هذه الخوارزميات حلولاً أكثر دقة وفعالية مقارنة بالطريقة التقليدية.

  3. كيف تم تطبيق الخوارزميات الجينية في البحث لتحقيق تقييس السجلات الزلزالية؟

    تم تطبيق الخوارزميات الجينية من خلال اختيار مجموعة من السجلات الزلزالية الحقيقية وتقييسها باستخدام معاملات التقييس المثلى التي تم إيجادها بواسطة الخوارزميات الجينية. تمت مقارنة النتائج مع الطريقة التقليدية المتبعة في الكود السوري، وأظهرت النتائج أن الخوارزميات الجينية توفر تطابقاً أفضل مع الطيف المستهدف.

  4. ما هي التوصيات التي قدمها الباحثون بناءً على نتائج البحث؟

    أوصى الباحثون باستخدام الخوارزميات الجينية في عملية تقييس السجلات الزلزالية لتوفير نتائج أكثر دقة وفعالية. كما أوصوا بتزويد المهندسين بمجموعات من السجلات الزلزالية المقيسة المناسبة للاستخدام في التحليل الزمني وفق متطلبات الكود السوري، وتعميم النتائج لتناسب أي منطقة في الجمهورية العربية السورية.


المراجع المستخدمة
• Y. M. Fahjan “procedures for real earthquake time histories scaling and application to fit Iranian design spectra” international institute of earthquake engineering and seismology (IIEES),2007.
قيم البحث

اقرأ أيضاً

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 ال حقيقية المتوفرة لمطابقة الطيف التصميمي السوري. و أخيرا قمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة و مقارنتها 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.
تم في هذا البحث دراسة طريقة حديثة لاستعادة الخدمة في نظم القدرة الكهربائية عن طريق مركز تنسيق مؤتمت باستخدام الخوارزميات الجينية.
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.
مع تزايد استخدام التكنولوجيا و الأتمتة في مختلف مناحي الحياة الحديثة، أصبح انقطاع التغذية الكهربائية ذا تأثير كبير يؤدي إلى اضطراب، و ربما إلى شلل تام في مسار الحياة اليومية لمعظم القطاعات سواء الصناعية أو الاقتصادية أو حتى الترفيهية. لذلك أصبح من ا لضروري الوصول إلى نظام كهربائي ذي موثوقية عالية لتأمين استمرارية التغذية الكهربائية للمستهلك. بناء على ما تقدم نقوم في هذا البحث بدراسة طريقة جديدة لاستعادة الخدمة في شبكات التوزيع الكهربائية باستخدام الخوارزميات الجينية من أجل رفع موثوقية أنظمة التوزيع الكهربائية و تحسين أدائها، و يتضمن البحث لمحة عن موثوقية النظم الكهربائية فضلاً عن المبادئ الأساسية للخوارزميات الجينية و كيفية استخدام هذه التقنيات في استعادة الخدمة في مراكز التنسيق. فضلاً عن ذلك صمم برنامج حاسوبي ضمن بيئة (MATLAB) لتطبيق تقنية استعادة الخدمة باستخدام الخوارزمية الجينية، كما اختُبِر هذا البرنامج على مثال تطبيقي مع توضيح النتائج الموافقة .
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا