基于人工智能与物理公式混合的地震动衰减关系预测研究

来源 :张涵 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fanjun6699
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,地球板块的活跃运动造成地震灾害频发,给我国带来巨大的经济损失和人员伤亡。地震动衰减关系为结构抗震设计、地震风险评估等防灾减灾工作提供了重要的理论支持,对减少地震灾害带来的损失具有十分重要的意义。当前主要采用传统方法与人工智能方法进行地震动衰减关系的预测。而这两种方法都有一定的局限性,传统方法由于受到统计回归的限制,预测模型整体精度较低,人工智能方法由于缺乏物理意义,造成预测模型鲁棒性较低。本文将在此基础上提出一种基于人工智能与物理公式混合的地震动衰减关系预测方法,该方法既能保留人工智能方法精度较高的优势,又能在神经网络中结合包含物理意义的传统经验公式,从而提高预测模型的泛化能力。本文主要研究内容如下:(1)提出一种结合人工智能与物理公式的地震动衰减关系预测方法,并确定该方法的具体实施步骤。此方法利用Pytorch框架构建神经网络,在网络构建过程中结合传统的地震动衰减关系,将神经网络中的回归系数设置为具有梯度更新功能的变量,通过神经网络的训练迭代更新回归系数,得到最优系数。最终建立鲁棒性好、精度高的地震动衰减关系。(2)建立基于混合方法的CB14模型的地震动衰减关系。与传统预测模型对比发现:混合方法的各项性能指标均优于传统方法。基于混合方法的衰减曲线能较好地体现大震饱和、近场饱和等地震动衰减关系的客观规律。事件间、事件内残差整体上分布较为密集对称。基于混合方法的预测模型事件间、事件内残差标准差,总残差标准差均低于CB14模型。整体上混合方法建立的地震动衰减关系精度高、鲁棒性好。(3)建立基于混合方法的川滇地区地震动衰减关系。收集川滇地区的历史地震动记录,建立川滇地区地震动数据库,结合该数据库利用混合方法建立川滇地区地震动衰减关系。结果表明该地震动衰减关系残差分布对称密集,事件间、事件内残差标准差,总残差标准差均低于传统方法,整体精度较高。大部分地震动数据点均落在MW=4.5与MW=7.5的衰减曲线之间,说明本文建立的衰减关系在川滇地区适用性较好。
其他文献
当前素质教育成为我国教育重要发展方向,并推动了新课程改革的贯彻落实。在《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》当中,强调了在课程目标上注重提升全体学生的科学素养,强调了在课程实施上注重自主学习,提倡教学方式多样化。以福建省莆田哲理中学高中一年级6个班共计300名学生及12名教师作为调查的对象,并以学习成绩接近、男女生比例接近、教学进度相同、月考成绩接近的高一(4)班为对照班,高一(6
学位
阵列式复杂形面多构件产品广泛应用于航空航天、卫星制造及应用等领域,由于装配误差的传递以及装配时的相互耦合作用,使其在产品装配过程中出现精度不可控,质量难以保障的问题。目前对于产品装配大多数借助于工艺人员的手工操作,凭借实践工艺经验对产品进行预装配,即反复调整、反复修配、反复试验。轻则,由于产品摩擦磕碰导致装配精度损失,重则造成人力、物力的浪费、装配成本的损耗,严重影响装配效率。本课题针对所述问题,
学位
随着中外交流的不断频繁,国内企业对外合作的势头也越来越强劲。翻译在中外企业对话中发挥着重要的作用,而高校英语翻译教学成为培养职业英语人才的重要举措。传统的大学英语翻译教学存在不够重视翻译应用能力、教学方法陈旧、教学互动不足以及学生跨文化意识薄弱、知识储备不足等问题。而“企业项目式”教学法通过创设情境激励学生学习,具有注重探索式、多样化的学习过程以及创新型的学习成果等特点,是当前翻译教学的可行之法。
期刊
自改革开放以来,中国交通运输业发展迅速。水路、公路、铁路及民航等均取得了较大提升,这是综合交通运输体系得以开展的基础条件。“交通强国”这一战略决策最早可追溯到党的十九大,随后为统筹推进“交通强国”国务院相继出台了《交通强国建设纲要》及《国家综合立体交通网规划纲要》。2022年初,国务院提出到2025年,要基本实现交通运输一体化融合发展,向世界一流水平迈进。在交通运输业中,水运是基础,早在2012年
学位
随着工业技术的快速发展,对装配质量和装配精度的要求也越来越高,通过虚拟装配系统可以辅助工程师提前发现设计的产品在装配中存在的问题,从而提高产品在装配设计环节的效率和可靠性。人机交互技术作为支撑虚拟装配系统运行的核心技术之一,随着深度学习、大数据、人工智能等计算机技术的蓬勃发展也取得了重大突破。手势交互作为虚拟装配系统主要交互方式,不仅可以提高虚拟装配的自然性,还可以推动制造业装配环节的数字化进程,
学位
幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,HP)是一种定植于人体胃内的细菌,在全球范围内有较高感染率,与萎缩性胃炎、消化性溃疡、胃癌等胃肠道疾病甚至胃肠外疾病密切相关。目前铋剂四联方案是各大国际指南推荐的根除Hp的一线治疗方案,但由于抗生素耐药率不断增加、患者依从性差、治疗周期不足等原因,首次根除的成功率仍较低,补救治疗成为目前临床相关研究的重点。近年多项研究表明大剂量阿莫西林和质子泵抑
期刊
商品喷码包含了商品的产地信息、生产日期、系列号、批号等重要信息,在商品的生产和流通管理中起着重要的作用。随着商品生产和流通管理的高速化、自动化和精细化发展,高效精确的商品喷码检测与识别技术,成为商品生产质量检测管理、商品流通可追溯安全监控管理等应用中关注的热点。本文结合商品喷码检测与识别的应用需求,研究了一种基于深度学习的喷码字符检测和识别方法。在商品喷码的检测方面,首先分析了主流的单阶段检测方案
学位
民族社会学是介于社会学和民族学、人类学之间的一门学科,但它作为一个学科仍然具有自己的独立性。梳理民族社会学的研究范式,它既是本学科研究历史的总结,又是其未来发展所需要参照并不断建构的规范、理论和方法。从学科史的角度看,民族社会学的范式可以概括为两个主要类型:马克思主义民族学和国外社会学的民族关系研究。民族社会学方法论体系从其知识结构的角度出发,它由方法论原则、具体研究方法和技术手段等三个层次组成,
期刊
据统计在机械行业装配的从业人员约占30%左右,传统的装配方式往往耗费大量的时间,且结果难以验证,在装配的过程中一旦某个环节出现问题便前功尽弃。虚拟装配技术是在虚拟环境中模拟现实中的装配过程。通过虚拟装配技术可以对装配结果进行验证和指导实际装配,加快装配的效率以及减少操作的失误。基于电子科技大学计算机仿真技术团队自主设计的电磁仿真软件MTSS对行波管装配仿真的迫切需求,对虚拟装配关键技术进行了系统的
学位
随着数字化技术的不断发展,虚拟现实技术已经被广泛应用于工业工程领域。同时为响应“中国制造2025”计划,船舶制造业将面向数字化、网络化、智能化的方向发展。基于该背景下,船舶虚拟装配技术应运而生。运用该技术能够实现产品装配工艺规划的数字化与智能化,在装配过程中发现问题,并及时进行评估与反馈,极大地减少了实际装配时产生的装配成本,缩短产品的生产周期。船舶虚拟装配的重点研究在于装配信息建模、装配序列规划
学位