Use of artificial intelligence optimization algorithms in the inversion of geophysical data
Yapay zeka optimizasyon algoritmalarının jeofizik verilerin ters çözümünde kullanılması
- Tez No: 775567
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖKHAN GÖKTÜRKLER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeofizik Mühendisliği, Geophysics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Algoritmalar, Gravite, Guguk Kuşu, Jeofizik, Pertürbasyon, Ters çözüm, Yarasalar, Algorithms, One Flew Over the Cuckoo's Nest, Geophysics, Perturbation, Inversion, Bats
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Jeofizik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doğal-Potansiyel ve gravite gibi çeşitli jeofizik yöntemleriyle jeofizik verilerinin ters çözümü için günümüzde geleneksel türev tabanlı ve metasezgisel yöntemler kullanılmaktadır. Türev tabanlı geleneksel yöntemlerin dezavantajları sebebiyle daha yüksek hesaplama zamanına sahip olan fakat global çözüme daha efektif ulaşan metasezgisel yöntemler jeofizik verilerinin ters çözümünde önemli yer tutmaktadır. Bu çalışmada, jeofizikte yaygın kullanım alanına sahip doğal-potansiyel ve gravite verilerinin ters çözümü için Guguk Kuşu Arama Algoritması ve Yarasa Algoritmasının kullanımı incelenmiştir. Her bir metasezgisel yöntemin uygulamasında sırasıyla doğal-potansiyel ve gravite verilerinin ters çözümü gerçekleştirilmiştir. Ayrıca sentetik ve arazi verileri ile elde edilen ters çözüm sonuçları için Metropolis-Hasting Algoritması ile rölatif frekans değişimlerinin histogram grafikleri sunulmuştur. Son olarak, ters çözüm çalışmalarında uygulanan metasezgisel yöntemlerin dışında jeofizik verilerinin ters çözümü için yeni bir metasezgisel algoritma olan“Pertürbasyon Temelli Evrimsel Algoritma”geliştirilmiş ve çeşitli test fonksiyonları kullanılarak bu algoritmanın performansı değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre doğal-potansiyel ve gravite verilerinin ters çözümünde Guguk Kuşu Arama Algoritması ve Yarasa Algoritmasının, literatürdeki sonuçlarla tutarlı parametre ve rms değerleri vermesi ve iterasyon sayısına bağlı model parametre değerlerinin değişimiyle frekansının uygun olması sebebiyle efektif olarak kullanılabileceği görülmüştür. Ayrıca önerilen Pertürbasyon Temelli Evrimsel Algoritmanın da jeofizik verilerin ters çözümüne uyarlanması halinde başarılı bir şekilde kullanılabileceği anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Traditional derivative-based and metaheuristic methods are currently used in inversion studies of geophysical data with various geophysical research methods such as self-potential and gravity. Due to the drawbacks of traditional derivative-based methods, metaheuristic methods, which have higher computational time but reach the global solution more effectively, play an important role in the inversion of geophysical data. In this study, we investigated the application of the Cuckoo Search Algorithm and the Bat Algorithm for the inversion of self-potential and gravity data, which are widely used in geophysics. The inversions of self-potential and gravity field data were performed respectively for each application of the metaheuristic methods. Moreover, the histograms of the relative frequency changes by the Metropolis-Hasting Algorithm for the inversion results from synthetic and field data sets are presented. Finally, in addition to the metaheuristic methods used in the inversion studies, a new metaheuristic method called the“Perturbation-Based Evolutionary Algorithm”was developed for the inversion of geophysical data, and the performance of the new algorithm was evaluated using various test functions. The obtained inversion results show that the Cuckoo Search Algorithm and the Bat Algorithm can be effectively used for the inversion of self-potential and gravity field data, since the values of the model parameters and the rms results are consistent with the literature, and the frequency and distribution of the model parameters are consistent with the iteration number. Additionally, the proposed Perturbation Based Evolutionary Algorithm can be successfully applied to the inversion of geophysical data.
Benzer Tezler
- Backcalculation of pavement layer properties using artificial neural network based gravitational search algorithm
Yapay sinir ağları tabanlı yerçekimsel arama algoritması kullanılarak esnek üst yapı katman özelliklerinin geri-hesaplanması
ARDA ÖCAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ONUR PEKCAN
- Elektrokardiyogram verilerinin iyileştirilmiş yapay arı kolonisi (MABC) algoritması ile analizi
Analysis of electrocardiogram data by using modified artificial bee colony (MABC) algorithm
SELİM DİLMAÇ
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAMER ÖLMEZ
- Attack detection in IoT systems using metaheuristic-enhanced quantum and classical machine learning techniques
Metasezgisel yöntemlerle geliştirilmiş kuantum ve klasik makine öğrenme teknikleri kullanılarak IoT sistemlerinde saldırı tespiti
MUHAMMED FURKAN GÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİT BAKIR
- A novel artificial intelligence based energy management system for microgrids
Mikro şebekeler için yapay zeka temelli yeni bir enerji yönetim sistemi
NECATİ AKSOY
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ
- Çevrimiçi sosyal ağlarda derin öğrenme ve hibrit metasezgisel algoritma tabanlı nefret söylemi tespit sistemi
Deep learning and hybrid metaheuristic algorithm based hate speech detection system in online social networks
VAHTETTİN CEM BAYDOĞAN
Doktora
Türkçe
2022
Bilim ve TeknolojiFırat ÜniversitesiYazılım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLAL ALATAŞ