تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,500 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,088,868 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,192,026 |
تخمین شکل و عمق گنبدهای نمکی با استفاده از تفسیر دادههای گرانیسنجی به روش شبکههای عصبی مصنوعی چندلایه | ||
فیزیک زمین و فضا | ||
مقاله 8، دوره 41، شماره 3، مهر 1394، صفحه 439-452 اصل مقاله (1.34 M) | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2015.53697 | ||
نویسندگان | ||
امید الفتی1؛ حمید آقاجانی2؛ علیرضا حاجیان* 2 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد ژئوفیزیک- دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان | ||
2دانشیار، دانشکده معدن نفت وژئوفیزیک، دانشگاه شاهرود | ||
چکیده | ||
در ژئوفیزیک کاربردی برای نشاندادن توزیع اجرام زیرزمینی اغلب از اجسامی مانند کره، استوانة قائم، منشور قائم، استوانة افقی، گسل قائم، تاقدیس و ناودیس استفاده میشود. در این مقاله برای پیداکردن یک مدل محتملتر برای گنبد نمکی از شبکههای عصبی مصنوعی استفاده میشود. بدین منظور یک شبکة عصبی چندلایه با بیهنجاریهایی آموزش داده شد که از دو جسم با توزیعهای جرمی متفاوت به دست آمدهاند و بیهنجاریهای مشابهی تولید میکنند. این شبکة آموزشدیده قادر خواهد بود نوع جسمی که بیهنجاری معینی را تولید کرده است، تشخیص دهد. با استفاده از این تکنیک میتوان ابهام میان بیهنجاریهای مشابهی را که از توزیع جرمهای متفاوت تولید میشود، بدون استفاده از چگالی رفع کرد. هیچ روش تفسیری وجود ندارد که بدون اینکه برای شکل و تباین چگالی هدف فرضی در نظر بگیرد، مثلاً میان یک تاقدیس و یک ناودیس تمایز قائل شود. در اینجا نشان داده میشود که این کار را میتوان با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی برای تفسیر کیفی گرانی انجام داد. با استفاده از آموزش شبکههای عصبی مصنوعی چندلایه میتوان تفسیر کیفی و کمی گرانی انجام داد که در این مقاله آموزش شبکه بر اساس الگوریتم مرسوم پیشرو پسانتشار خطا انجام گرفته است. تفسیر کیفی به معنی رفع ابهام میان اجسامی است که بیهنجاری مشابهی تولید میکنند، ولی در تفسیر کمی با شبکههای عصبی چندلایه، پارامترهای مدل (عمق، شعاع، گسترش عمودی و ...) به دست میآیند. مدلهای کره و استوانة قائم بهترین مدلها برای نشاندادن گنبدهای نمکیاند؛ بنابراین از آنجا که از دادههای واقعی گنبد نمکی هومبل استفاده شد، از مدل کره و استوانة قائم استفاده کردیم. با استفاده از مدلهای کره و استوانة قائم، مجموعهای از مشخصههای (feature) مناسب تهیه و نرمالایز شده و به عنوان ورودی به شبکة عصبی به کار رفتند. از آنجا که قاعدة خاصی برای مشخصکردن تعداد نورونهای مناسب لایة پنهان وجود ندارد، با تغییر تعداد نورونهای لایة پنهان و مقایسة مجموع مربعات خطا (SSE) در هر حالت، بهترین تعداد نورونهای این لایه به دست آمد. پس از تشخیص تعداد مناسب نورونهای لایة پنهان شبکه، با دادههای مصنوعی بهدستآمده از مدلهای مصنوعی کره و استوانة قائم به آموزش شبکه پرداختیم و در نهایت با استفاده از خروجیهای شبکة مورد استفاده برای تشخیص شکل بیهنجاری و شبکة مورد استفاده برای تعیین پارامترهای بیهنجاری، شکل و پارامترهای گنبد نمکی هومبل را به دست آوردیم. | ||
کلیدواژهها | ||
دادههای گرانی؛ شبکههای عصبی چندلایه؛ گنبد نمکی؛ مجموع مربعات خطا | ||
مراجع | ||
- حاجیان، ع.ابراهیم زاده اردستانی،و.، لوکس،ک.، سقاییان نژاد، م.،1388، اکتشاف قناتهای زیرزمینی مدفون از طریق شبکههای عصبی مصنوعی و با استفاده از دادههای میکروگرانیسنجی، فیزیک زمین و فضا 35(1)، 9-15. - حاجیان، ع.، ابراهیم زاده اردستانی،و.، ضیایی، ز.،1383، تخمین عمق بیهنجاریهای گرانی با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی، کنفرانس مهندسی معدن ایران، دانشگاه تربیت مدرس. - منهاج، م.، مبانی شبکههای عصبی، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک)، چاپ سوم 1384. -Aghajani, H., Moradzadeh, A., and Zeng, H.,2009, Normalizd full gradient of gravity
anomaly method and its application to the Mobrunsulfide body, Canada. World Applied
Science Journal 6(3), 392-400.
-Aghajani, H. Moradzadeh, A. and Zeng, H., 2009 “Estimation of Depth to Anomalous Body from Normalized Full Gradient of Gravity Anomaly” Journal of Earth Science, 20(6),1012–1016.
- Albora A.M., Uçan O.M., Özmen A., Özkan T., 2001,Separation of Bouguer Anomaly Map Using Cellular Neural Network, Journal of Applied Geophysics,46,129-142.
- Burr, D. J., 1987, experiments with a connectionist text reader, in proceedings of a first international conference on neural networks, San Diego, CA., 4, 717-724. - Cottrel G. W., Munro, p., and Zipser, D., 1987, image compression by backpropagation, an example of extensional programing. Advances in cognitive science, 3, 78-89.
- Gret, A. A., Klingele, E. E., 1998, Application of Artificial Neural Networks for Gravity Interpretation in Two Dimension, Report No.279, Institute of Geodesy and Photogrammetery, Swiss Federal Institute of Technology, Zurich.
- HajianA., Ardestani V.E., Lucas C. 2011, Depth estimation of gravity anomalies using Hopfield Neural Networks, journal of the earth & space physics,37(2),1-9. - McCuloch, W., and Pitts, W., 1943, A logical calculus of the ideas immanent in nervous activity, Bulletin of Mathematical Biophysics., 5, 115-133. - Menhaj, M.B., 1999, Application of computational intelligence in control, first edition, professor Hesabi publishers, 236, (in Persian). -Nabighian, M. N..GrauchV. J. S, HansenR. O. , LafehrT. R. , Li1,Y. PeirceJ. W. ,
PhillipsJ. D., and RuderM. E., 2005, The historical development of the magnetic method in exploration, Geophysics, 70(6), 33–61.
- Osman O., 2006, A new approach for residual gravity anomaly profile interpretations: Forced Neural Networks (FNN), Annals of Geophysics, 49(6).
- Osman O., AlboraA. M., UcanO. N.,2007, Forward Modelling with Forced Neural Networks for Gravity Anomaly Profile, Journal of Mathematical Geology, 39,593-605.
- Parker, R. L., 1977, Linear inference and under parameterized models, ReviewGeophysics, 15, 446-456. - Parker, D. B., 1982, Learning logic: invention report, office of technology licensing, Stanford University, 1, 64-81. - Parker, D. B., 1987, Second order back propagation. Implementing an optimal O(n) approgsimation to newton's method as an artificial neural network: MIT Press, 1, 318-362. - Rumelhart, D. E., Hinton, G. E., and Williams, R. J., 1986, Learning internal representations by error propagations: Parallel distributed processing, MIT Press, 1, 318-362. - Salem, A., and Ushijima, K., 2001, Detection of cavities and tunnels from gravity data using a neural network, exploration geophysics,32, 204-208. - Sejnovski, T. J., and Rosenberg, C. R., 1987, Parallel networks that learn to pronounce English text: Complex systems 3., 145-168. - Salem A., 2011, Multi-deconvolution analysis of potential field data, Journal of Applied Geophysics, vol. 74, p. 151-156. - Salem, A. and Elawadi, E., and K. Ushijima2003, Short note: Depth determination from residual gravity anomaly using a simple formula; Computer and Geosciences, 29, 801-804.
- Werbos, P. J., 1974, Beyond regression: New tools for prediction and analysis in the behavioural sciences, Master thesis, Harvard University. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,672 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,469 |