Geri Dön

Elektrik ve elektromanyetik verilerin genetik algoritma ile birleşik ve ardışık ters-çözümü

Joint and sequential inversion of electric and electromagnetic data by genetic algorithm

  1. Tez No: 120982
  2. Yazar: NEDAL W. A. SİYAM
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AHMET TUĞRUL BAŞOKUR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Jeofizik Mühendisliği, Geophysics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Vertical electric sounding (VES), magnetotelluric (MT), transient electromagnetic (TEM), damped least sequares, genetic algorithm (GA), sequential inversion. IV
  7. Yıl: 2002
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ankara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 154

Özet

ÖZET Doktora Tezi ELEKTRİK VE ELEKTROMANYETİK VERİLERİN GENETİK ALGORİTMA YÖNTEMİ İLE BİRLEŞİK VE ARDIŞIK TERS-ÇÖZÜMÜ Nedal W. A. SİYAM Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Ahmet Tuğrul BAŞOKUR Elektrik PES) ve elektromanyetik (MT, TEM) verilerin yorumu ile yeraltı katmanlarının özdirenç ve kalınlıkları hakkında bilgi edinilebilir. Katman parametrelerinin çözümü için, türev işlemlerine dayalı ters-çözüm yöntemleri en fazla kullanılan yöntemler olmuştur. Bu yöntemlerde, ön- kestirim parametrelerinin sayısal değerlerinin görünür özdirenç bağıntısında yerine konulması ile kullanılmasıyla elde edilen kuramsal (hesaplanan) veri ile gözlenen veri arasındaki farkı yinelemeli olarak enküçükleyerek, parametreler iyileştirilir. Ölçülen ve kuramsal verilerin çakıştırılabilmesi için ön-kestirim parametreleri gerçek parametrelere yalan olmalıdır. Ayrıca, bu yöntemin en belirgin olumsuzluğu, türeve dayalı oluşu nedeni ile gürültüden çok etkilenerek yerel minimumları global minimumlar olarak gösterebilmesidir. Genetik algoritma (GA), biyolojik doğal evrim sürecinde 'en iyinin hayatta kalması prensibi'ne dayanan bir global optimizasyon (ters çözüm) yöntemidir. Bu yöntemde, ön-kestirim parametreleri yerine, kullanıcı tarafından belirlenmiş parametre değişim uzayı sınırları içinde kalan çok sayıda çözümler üretilir. Her çözüm topluluğu (jenerasyonu) içinde hesaplanan veri ile ölçülen veri arasındaki farkı en aza indirgeyen çözümler diğer çözümlerden ayrılarak, parametreler arasında çaprazlama ve mutasyon işleçleri kullanılarak bir başka çözüm topluluğu üretilir ve bu işlem kullanıcı tarafından belirlenmiş sayıya ulaşana kadar tekrarlanır.Genetik algoritma yönteminin en belirgin özelliği global oluşudur, çok sayıda çözümler üretir ve çözümler arası global olanları seçerek yerel minimumlara neden olacak çözümleri eler. Türeve dayalı olmayışı ve parametrelerden doğrudan etkilenmeyişi yöntemin gürültüden daha az etkilenmesini sağlar. Ayrıca, yöntem eşdeğerlilik ve örtme (supression) ile ilgili sorunlardan daha az etkilenir. Bu tezde, verilerin yorumlanmasında her iki yöntemin (genetik algoritma ve sönümlü en küçük kareler) olumlu yönlerinden yararlanmak amacıyla bir ardışık ters-çözüm yöntemi geliştirilmiştir. İki yöntemin ardışıklı kullanımında, verilere önce GA yöntemi uygulanır ve elde edilen değerler sönümlü en küçük kareler ters-çözümünde ön-kestirim parametreleri olarak kullanılır. Bu şekilde her iki yöntemin olumlu yönleri elde edilirken olumsuz yönleri de elenir. Genetik algoritma ve sönümlü en küçük kareler ters-çözüm yöntemlerinin ardışık kullanımı dört katmanlı yapay modellerin DES, MT ve TEM verilerinin gürültülü ve gürültüsüz haline uygulanmıştır. Genetik algoritma ve en-küçük kareler türü ters çözüm yöntemlerinin ardışıklı kullanımı sonucu elde edilen parametreler gerçek parametrelere- her iki yöntemin tekil kullanımından elde edilen parametrelerden - daha yakın olduğu görülmüştür. Ayrıca; bu yöntemin sonuçlarının daha global, içindeki eşdeğerlilik ve örtme etkileri büyük ölçüde en aza indirgenmiş ve gürültüden en az etkilenmiş olduğu görülmüştür. 2002, 137 sayfa ANAHTAR KELİMELER: Düşey elektrik sondaj (DES), manyetotellürik (MT), transient elektromanyetizma (TEM), sönümlü en-küçük kareler, genetik algoritma (GA), ardışıklı ters-çözüm.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT Ph.D. Thesis JOINT AND SQUENTIAL INVERSION OF ELECTRIC AND ELECTROMAGNETIC DATA BY GENETIC ALGORITHM Nedal W.A. SIYAM Ankara University Graduate School of Natural and Applied Science Department of Geophysical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Ahmet Tuğrul BAŞOKUR The resistivities and thicknesses of subsurface layers can be determined by the interpretation of electric (VES) and electromagnetic (MT,TEM) data. The derivative based inversion methods are traditionally used for the computation of the parameters of subsurface layers. In these methods, the parameter correction is performed by searching a fit between the theoretical and measured data by an iterative manner. The theoretical data is the response of the forward solution of the apparent resistivity expression to the numerical values of initial guess parameters. The main disadvantage of this method is that initial guess parameter has to be close to the real parameters, otherwise, iteration could possibly lead to a meaningless geological model. Also, due to its derivative base, this method is affected by noise contamination of the data that leads to the disorientation of the algorithm to one of local minima instead of the global minimum. Genetic Algorithm (GA) is a global optimization method which has analogies with the process of biological evolution depending on the principle of“survival of the best”. The initial guess parameters are not required and the user only defines a parameter search space. The method produces a great number of solutions inside this predefined parameter space. In each generation, some solutionsthat reduce the difference between measured and calculated data are selected and some other generations are produced by using cross-over and mutation operators form the initial parents. This procedure is repeated until a pre-fixed number of iterations have been reached. HiThe most outstanding feature of genetic algorithm is the global search. The method produces a great number of solutions and it eliminates some of them that correspond to local minima. Due to its non-derivative nature and low dependency to the data-parameter sensitivity, the method is less affected from the noise contamination of the data. Also, some problems related with the equivalency and suppression are less effective in the method In order to benefit of advantages of both methods, it is offered, in this thesis, to use both methods sequentially, that is, to apply genetic algorithm on data, then, to use results from the genetic algorithm as initial guess parameters in damped least squares method. In this way we can combine some advantages of both methods while eliminating disadvantages of each. YES, MT and TEM synthetic data were produced for four-layered subsurface models, then the sequential usage of genetic algorithm and damped least squares was applied on these data. It was observed that the parameters produced by the sequential inversion using GA and damped least squares were much closer to true parameters compared with the parameters produced from inversion of the two methods individually. Also, it was seen that the results of the sequential inversion were global and less affected by the noise contamination and the problems arising from the equivalency and suppression were much lesser. 2002, 137 pages

Benzer Tezler

  1. Tez No

    384801

    Realistic microwave breast models through T1-weighted 3-D MRI data

    T1-ağırlıklı 3-boyutlu MRI datası kullanılarak gerçekçi mikrodalga meme modelleri geliştirilmesi

    AHMET HAKAN TUNÇAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN

  2. Tez No

    564936

    Mikrodalga frekanslarında ince ve geniş bantlı elektromagnetik soğurucu tasarımı için optimizasyon yaklaşımı

    Optimization approach to the design of thin and broadband electromagnetic absorber for microwave frequencies

    KADİR ORKUN MISIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT TAYFUN GÜNEL

  3. Tez No

    799210

    Clinical assessment of the microwave imaging system forbreast cancer screening and early detection

    Meme kanseri tarama ve erken tanı için mikrodalgagörüntüleme sisteminin klinik değerlendirmesi

    ALEKSANDAR JANJIC

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. MEHMET ÇAYÖREN

    Prof. Dr. İBRAHİM AKDUMAN

  4. Tez No

    130934

    Mikrodalga frekansındaki elektromanyetik radyasyonun Drosophila melanogaster'in bazı mutant soylarında ömür uzunluğuna etkisi

    The Effects of electromagnetic radiation in microwave frequency on longevity of some Drosophila melanogaster mutants

    ŞEBNEM BANU DALGIÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    BiyolojiHacettepe Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ NİHAT BOZCUK

  5. Tez No

    865027

    Elektrik ve elektromanyetik yöntemler ile hidrojeofizik araştırmalar: Haymana (Ankara) örneği

    Hydrogeophysical investigations using electric and electromagnetic methods: The case of Haymana (Ankara)

    KÜRŞAT DORUK ERDAĞI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Jeofizik MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET EMİN CANDANSAYAR

Geri Dön