با وجود تلاش گسترده دانشمندان علم زلزله شناسی و مهندسی زلزله، که با هدف ارائه راهکارهای عملی در جهت کاهش خسارتهای ناشی از زلزله و نیز شناخت این پدیده انجام پذیرفته و می پذیرد، ولی هنوز ناشناخته‌های بسیاری در مورد زلزله برای بشر باقی مانده است. و این عدم شناخت از چنین پدیده ای، باعث گردیده تا همواره محاسبات و اندازه گیریها با خطاهای بیشماری همراه باشند. از سوی دیگر به دلیل حضور پارامترهای بسیار زیاد در تحلیلهای مهندسی، شاهدیم که هنوز مدل سازیهای شایسته ای که بتواند به صورت دقیق رفتار زلزله را مدل سازی و پیش‌بینی نماید تولید و توسعه نیافته اند. ولی باید در نظر گرفت که اصولا وجود عدم قطعیت در پدیده‌های فیزیکی یک احتمال یا بر اثر وجود اشتباه نیست، بلکه یک قانون است.
با در کنار هم قرار دادن مطالب فوق و اینکه برآورد جنبش شدید زمین در زندگی ما انسانها نقش بسیار زیادی دارد، تعیین دقیق اینکه چه مقدار عدم قطعیت در محاسبات ما وارد بوده است امری است بسیار مهم. هدف اصلی مطالعه حاضر، بررسی نقش عدم قطعیتها در نتایج حاصل از تحلیل خطر می باشد که به منظور استفاده از مثالهای عینی و مقایسه نتایج با واقعیت، زمین‌لرزه ۵ دی ماه ۱۳۸۲ شهر بم به عنوان مبنای کار قرار گرفته است. لذا ابتدا به صورت اجمالی روشهای متفاوت تخمین جنبش شدید زمین را مورد مطالعه قرار می دهیم و سپس به معرفی عدم قطعیتها پرداخته و زمینه‌های ورود آنها را در محاسبات جنبش شدید زمین بررسی میکنیم. عدم قطعیتهایی که مربوط به مدل انتخابی و ناقص بودن دانش بشری هستند (Epistemic) و نیز عدم قطعیتهای وابسته به طبیعت تصادفی پدیده زلزله (Aleatory) شناخته می شود و تاثیر آنها در نتیجه نهایی برآورد خطر به تفکیک پارامترهای مختلف مورد بررسی قرار می گیرد.
به منظور شناخت هر پدیده و کاربردی کردن نتایج حاصل از محاسبات انجام شده باید دقت نتایج کاملا مشخص گردد. در پدیده‌هایی که پارامترها و عوامل مختلفی در آنها دخالت دارند، بدلیل خطایی که در پارامترهای ورودی و نیز مدلهای ساخته شده برای پیش‌بینی نتایج پیشنهاد گردیده است، همواره شاهد خطای زیادی در نتایج هستیم. هر کدام از پارامترهای ورودی ذاتا دارای عدم قطعیت هایی هستند که این عدم قطعیتها با عدم قطعیتهای ناشی از دانش ناقص ما ترکیب می شوند و در نهایت در پاسخ های نهایی شاهد مقادیری پیچیده و ناقص از عدم قطعیتها هستیم. شناخت عدم قطعیتها شامل شناخت منابع ورودی و تاثیر آنها در پاسخ نهایی است بدین ترتیب خواهیم توانست بازه نهایی از جوابهای ممکن و احتمال یا ضریب مربوط به هرکدام از آنها را تعیین نماییم. بدین ترتیب حاشیه اطمینان دقیق برای پاسخ انتخابی برای ادامه روند طراحی و تحلیل و یا تصمیم گیری خواهیم داشت.
فصل دوم شامل مطالعه بر روی تحلیل خطر زلزله بوده و روشهای مختلف و مرسوم تحلیل خطر معرفی میگردند. در فصل سوم تحلیل خطر کلی و معمول شهر بم با استفاده از روش تعیینی و احتمالاتی بر اساس داده‌های قبل از زلزله انجام پذیرفته است تا بتوانیم بر اساس نتایج حاصل از آن در فصل بعدی با مقایسه انتخاب پارامترهای مختلف تاثیر هرکدام را در پاسخ نهایی بدست آوریم. در واقعنتایج فصل سوم برای در دست داشتن چهارچوبی برای مقایسه می باشد.
در فصل چهارم مقدمات مطالعات عدم قطعیت با استفاده از روش درخت منطقی و نیز منطق فازی را فراهم می گردد و بحثهایی پیرامون نتایج حاصل از این دو روش انجام می پذیرد.
فصل پنجم ماحصل مطالعات انجام گرفته است که علاوه بر جمع بندی و نتیجه گیری از مباحث مطرح شده در چهار فصل قبلی به معرفی دو روش جدید می پردازد. روش اول ترکیبی ارائه میدهد از درخت منطقی و منطق فازی تحت عنوان “درخت منطقی فازی” که امکان اصتفاده همزمان از این دو روش را با تکیه بر سرعتهای بالای رایانه‌ها فراهم می آورد.
روش دوم به عنوان روش ابتکاری در تحلیل خطر زلزله می باشد که با بهره گیری از عدم قطعیت موجود در پارامترهای زلزله متغیرهای زبانی منطق فازی برای تعیین سطح خطر زلزله استفاده می کند. این روش تحت عنوان “روش ساده شده زبانی تحلیل خطر” معرفی میگردد که با توجه به مطالعات انجام شده معلوم گردید که این روش میتواند به نتایج خوبی برای تحلیل خطر زلزله و با جمع بندی تمام نظرات افراد خبره بیانجامد. در پایان داده‌های مورد استفاده، متن نرم افزارهای نوشته شده و خلاصه ای از مبحث “سامانه اطلاعات مکانی” به پیوست ارائه گردیده است.
مطالعه جنبش شدید زمین در زلزله بم با بررسی عدم قطعیت در برآورد خطر/وجودی مهدی
/توسط Arash Eslamiبا وجود تلاش گسترده دانشمندان علم زلزله شناسی و مهندسی زلزله، که با هدف ارائه راهکارهای عملی در جهت کاهش خسارتهای ناشی از زلزله و نیز شناخت این پدیده انجام پذیرفته و می پذیرد، ولی هنوز ناشناخته‌های بسیاری در مورد زلزله برای بشر باقی مانده است. و این عدم شناخت از چنین پدیده ای، باعث گردیده تا همواره محاسبات و اندازه گیریها با خطاهای بیشماری همراه باشند. از سوی دیگر به دلیل حضور پارامترهای بسیار زیاد در تحلیلهای مهندسی، شاهدیم که هنوز مدل سازیهای شایسته ای که بتواند به صورت دقیق رفتار زلزله را مدل سازی و پیش‌بینی نماید تولید و توسعه نیافته اند. ولی باید در نظر گرفت که اصولا وجود عدم قطعیت در پدیده‌های فیزیکی یک احتمال یا بر اثر وجود اشتباه نیست، بلکه یک قانون است.
با در کنار هم قرار دادن مطالب فوق و اینکه برآورد جنبش شدید زمین در زندگی ما انسانها نقش بسیار زیادی دارد، تعیین دقیق اینکه چه مقدار عدم قطعیت در محاسبات ما وارد بوده است امری است بسیار مهم. هدف اصلی مطالعه حاضر، بررسی نقش عدم قطعیتها در نتایج حاصل از تحلیل خطر می باشد که به منظور استفاده از مثالهای عینی و مقایسه نتایج با واقعیت، زمین‌لرزه ۵ دی ماه ۱۳۸۲ شهر بم به عنوان مبنای کار قرار گرفته است. لذا ابتدا به صورت اجمالی روشهای متفاوت تخمین جنبش شدید زمین را مورد مطالعه قرار می دهیم و سپس به معرفی عدم قطعیتها پرداخته و زمینه‌های ورود آنها را در محاسبات جنبش شدید زمین بررسی میکنیم. عدم قطعیتهایی که مربوط به مدل انتخابی و ناقص بودن دانش بشری هستند (Epistemic) و نیز عدم قطعیتهای وابسته به طبیعت تصادفی پدیده زلزله (Aleatory) شناخته می شود و تاثیر آنها در نتیجه نهایی برآورد خطر به تفکیک پارامترهای مختلف مورد بررسی قرار می گیرد.
به منظور شناخت هر پدیده و کاربردی کردن نتایج حاصل از محاسبات انجام شده باید دقت نتایج کاملا مشخص گردد. در پدیده‌هایی که پارامترها و عوامل مختلفی در آنها دخالت دارند، بدلیل خطایی که در پارامترهای ورودی و نیز مدلهای ساخته شده برای پیش‌بینی نتایج پیشنهاد گردیده است، همواره شاهد خطای زیادی در نتایج هستیم. هر کدام از پارامترهای ورودی ذاتا دارای عدم قطعیت هایی هستند که این عدم قطعیتها با عدم قطعیتهای ناشی از دانش ناقص ما ترکیب می شوند و در نهایت در پاسخ های نهایی شاهد مقادیری پیچیده و ناقص از عدم قطعیتها هستیم. شناخت عدم قطعیتها شامل شناخت منابع ورودی و تاثیر آنها در پاسخ نهایی است بدین ترتیب خواهیم توانست بازه نهایی از جوابهای ممکن و احتمال یا ضریب مربوط به هرکدام از آنها را تعیین نماییم. بدین ترتیب حاشیه اطمینان دقیق برای پاسخ انتخابی برای ادامه روند طراحی و تحلیل و یا تصمیم گیری خواهیم داشت.
فصل دوم شامل مطالعه بر روی تحلیل خطر زلزله بوده و روشهای مختلف و مرسوم تحلیل خطر معرفی میگردند. در فصل سوم تحلیل خطر کلی و معمول شهر بم با استفاده از روش تعیینی و احتمالاتی بر اساس داده‌های قبل از زلزله انجام پذیرفته است تا بتوانیم بر اساس نتایج حاصل از آن در فصل بعدی با مقایسه انتخاب پارامترهای مختلف تاثیر هرکدام را در پاسخ نهایی بدست آوریم. در واقعنتایج فصل سوم برای در دست داشتن چهارچوبی برای مقایسه می باشد.
در فصل چهارم مقدمات مطالعات عدم قطعیت با استفاده از روش درخت منطقی و نیز منطق فازی را فراهم می گردد و بحثهایی پیرامون نتایج حاصل از این دو روش انجام می پذیرد.
فصل پنجم ماحصل مطالعات انجام گرفته است که علاوه بر جمع بندی و نتیجه گیری از مباحث مطرح شده در چهار فصل قبلی به معرفی دو روش جدید می پردازد. روش اول ترکیبی ارائه میدهد از درخت منطقی و منطق فازی تحت عنوان “درخت منطقی فازی” که امکان اصتفاده همزمان از این دو روش را با تکیه بر سرعتهای بالای رایانه‌ها فراهم می آورد.
روش دوم به عنوان روش ابتکاری در تحلیل خطر زلزله می باشد که با بهره گیری از عدم قطعیت موجود در پارامترهای زلزله متغیرهای زبانی منطق فازی برای تعیین سطح خطر زلزله استفاده می کند. این روش تحت عنوان “روش ساده شده زبانی تحلیل خطر” معرفی میگردد که با توجه به مطالعات انجام شده معلوم گردید که این روش میتواند به نتایج خوبی برای تحلیل خطر زلزله و با جمع بندی تمام نظرات افراد خبره بیانجامد. در پایان داده‌های مورد استفاده، متن نرم افزارهای نوشته شده و خلاصه ای از مبحث “سامانه اطلاعات مکانی” به پیوست ارائه گردیده است.