Zastosowanie klasycznego algorytmu genetycznego do lokalizacji hipocentrum wstrząsów górniczych w ośrodku anizotropowym

• Autorzy: Pszczoła G. , Wit R.

Warianty tytułu

EN

An application of a classical genetic algorithm for location of a hypocentre of mine tremors in an anisotropic rock mass

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono algorytm poszukiwania źródeł emisji wstrząsów sejsmicznych w ośrodku jednowarstwowym i anizotropowym. Lokalizacja hipocentrum wstrząsów górniczych należy do klasy zadań nieliniowej optymalizacji globalnej. Proponowany algorytm oparty na klasycznym algorytmie genetycznym (metoda globalna) i metodzie kierunków sprzężonych Powella (metoda lokalna). Wykorzystanie pozytywnych cech klasycznego algorytmu genetycznego, a następnie metody lokalnej pozwoliło stworzyć efektywną procedurę lokalizującą ognisko sejsmiczne. Przetestowano ją dla różnych ustawień sieci geofonów, różnych położeń źródła sejsmicznego oraz prędkości kierunkowych w ośrodku anizotropowym. Dla celów testowych udostępniono w sieci WWW skomplikowany program. Umożliwia on definiowanie własnego klasycznego algorytmu genetycznego, zdefiniowanie własnego ośrodka, określenie położeń geofonów, czasów pierwszych wstąpień fal P na geofonach oraz pozwala na modelowanie zjawiska: zadanie położenia źródła i wygenerowanie odpowiednich czasów pierwszych wystąpień.

EN

In this paper we present a tremor location algorithm for an anisotropic rock mass. The location of the tremor hypocenter belongs to global non-linear optimization problems. The method shown is based on a combination of a global and classical genetic algorithm and the local Powell conjugate direction procedure. Positive features of global and local optimization algorithms allow to create an efficient method of location by their combination. The designed algorithm was tested by changing the geophones position, tremor's coordinates and velocities. A working compiled trial program is available at WWW. It allows to define users their own classical genetic algorithm, velocities in rock mass and the network of geophones: the geophones position and their first P-wave arrival times. It is also possible to model a tremor and evaluate P-wave arrival times for each geophone.

Słowa kluczowe

PL

optymalizacja globalna; algorytm genetyczny; lokalizacja wstrząsów; metoda fali P; ośrodek anizotropowy

EN

global optimization; genetic algorithm; tremor location; P-wave method; anisotropic rock mass

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 30, z. 3
• Strony: 331--339
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pszczoła G.

• Akademia Górniczo-Hutnicza; Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Zakład Informatyki w Naukach o Ziemi, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Wit R.

• Uniwersytet Jagielloński; Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej, ul. Reymonta 4, 30-059 Kraków
• Politechnika Częstochowska; Wydział Elektryczny, Instytut informatyki, ul. Armii Krajowej 17, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• Goldberg D.E., 1998. Algorytmy genetyczne i ich zastosowania. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 17, 1-408.
• Kowalik S., 1999. Wykorzystanie programowania strefowo-równoległego do jednoczesnej lokalizacji wielu ognisk wstrząsów z uwzględnieniem anizotropowości górotworu. Kwart. AGH Geologia, 25, 1, 64-71.
• Kowalik S., 2000. Application of genetic programming to the location of mine tremors. Acta Geophys. Polon., 48, 1, 27-41.
• Menke W., 1984. Geophysical data analysis: discrete inverse theory. College of Oceanography, Oregon State University, Corvallis, 8-9.
• Press W.H., Flannery B.P., Teukolsky S.A. & Vetterling W.T., 1986. Numerical recipes in C. The art of scientific computing. Cambridge University Press, Cambridge, 1-925.
• Pszczoła G., 2002. Algorytmy genetyczne w zagadnieniu optymalizacji globalnej z ograniczeniami. Praca dyplomowa, 1F WMFil UJ, Kraków, 6.
• Sambridge M. & Gallagher K. 1993. Earthquake hypocenter location using genetic algorithms. Bull. Seism. Soc. America, 83, 5, 1467-1491.
• Shearer P.M., 1999. Introduction to seismology. Cambridge University Press, Cambridge, 1-264.
• Wit R., 1986. Metody programowania nieliniowego. Minimalizacja funkcji gładkich. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1-207.