Skip to main content
SUPERVISOR
Maryam Zekri,Farhad Behnamfar
مریم ذکری (استاد راهنما) فرهاد بهنام فر (استاد مشاور)
 
STUDENT
Asefeh Mardany
آصفه مردانی کتکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Structural identification using fuzzy modified wavelet neural network
Structural identification is one of the most important issues in structural engineering. The goal of structural system identification research is to develop a mathematical model for a structural system based on a set of inputs and corresponding output measurements. When structures are damaged during a strong ground motion changes occur to their dynamic characteristics. Structural system identification used to determination of structural properties such as stiffness, natural periods and frequencies and assess damage severity and location. There are two fundamentally different approaches for the solution of the system identification problem: parametric method and nonparametric method. The dynamic time-delay fuzzy-wavelet neural network has been applied successfully to structural identification. In this study, a fuzzy modified wavelet neural network with internal feedback is designed and suggested for using in structural identification. The internal feedback is applied by implementation of feedback in second layer, it adds memory to the network and can help improving a dynamic behavior of system and cause to achieve better accuracy even with simple network. In existing training algorithm such as Levenberg –Marquardt, the network’s parameters are modified based on the human’s experiences. In this study, a hybrid learning algorithm, modified Levenberg – Marquardt - least squares algorithm, is developed for estimating the parameters of the fuzzy WNN model and to improve the performance of the algorithm, a fuzzy inference system is used for adjusting the training parameter.The initialization of parameters of the network is also an important factor in training process. The initialization of the adjustable parameters of the network has significant impact on the convergence. Hence in this study a clustering algorithm is used for initialization of the translation parameters of the wavelets. For initialization of the bias parameters, the least square method was used. Other parameters initialized randomly. The proposed network was used for identification of five story steel frame that simulated in abaqus with the excitation of luma- prieta earthquake and three other earthquakes. The acceleration of these earthquakes obtained from the data based that is available in (www.peer.berkeley.edu). Keywords: Wavelet, recurrent wavelet neural network, fuzzy logic
شناسایی سازه ها یکی از مسائل مهم در مهندسی سازه است. هدف از شناسایی سازه، توسعه‌ی یک مدل ریاضی بر مبنای یک مجموعه‌ی ورودی و خروجی‌ یا شناسایی یک مدل شبیه سازی از پیش تعیین شده که سیستم واقعی را به خوبی تخمین بزند، می‌باشد. هنگامی که یک سازه در اثر حرکت شدید زمین آسیب می‌بیند، در خواص دینامیکی آن تغییراتی ایجاد می‌شود. شناسایی سازه به منظور تعیین خواص ساختار از جمله سختی، فرکانس‌های طبیعی و بر آورد شدت آسیب و مکان آن است. دو رویکرد اساسی برای حل مسائل شناسایی سیستم وجود دارد: روش‌های پارامتری و روش‌های غیر پارامتری. مدل شبکه عصبی موجک فازی دینامیکی به طور موفقیت آمیزی برای شناسایی غیرپارامتری سازه ها استفاده شده است.در این پژوهش یک شبکه‌ عصبی موجک بهبود‌یافته‌ی فازی با فیدبک داخلی برای شناسایی سازه طراحی و پیشنهاد خواهدشد و جهت شناسایی سازه‌ها مورد استفاده قرار میگیرد. فیدبک داخلی با افزودن بازخورد در لایه دوم از شبکه‌های موجک عصبی در حقیقت المان حافظه را به شبکه اضافه کرده و باعث می‌شود سیستم رفتار زمانی مناسبی از خود نشان دهد و این مسئله در سیستم‌هایی با رفتار زمانی سریع از اهمیت بخصوصی برخوردار است. همچنین حلقه فیدبک داخلی ، رفتار دینامیکی سیستم تا حد زیادی بهبود یافته و باعث می‌شود حتی با شبکه‌های ساده‌تر شناسایی سیستم با صحت خوبی انجام پذیرد. در این پژوهش برای تنظیم پارامترهای شبکه، الگوریتم لونبرگ- مارکواردت بهبود‌یافته به همراه روش حداقل مربعات معمولی به کار گرفته شده و برای بهبود عملکرد این الگوریتم از یک ناظر فازی برای تنظیم پارامترهای آموزش استفاده می‌شود. همچنین یکی از فاکتورهای مهم در آموزش شبکه مقدار‌دهی اولیه‌ی پارامترهای شبکه می‌باشد. مقدار‌دهی اولیه پارامترهای قابل تنظیم شبکه، تأثیر بسزایی در روند همگرایی و تضمین همگرایی شبکه دارد. از این رو در این پژوهش از یک الگوریتم دسته بندی فازی برای مقدار‌دهی اولیه‌ی پارامتر انتقال موجک و از روش حداقل مربعات برای مقداردهی اولیه‌ی وزن‌های شبکه استفاده خواهد شد. مقداردهی اولیه بقیه‌ی پارامترهای متغیر شبکه از قبیل پارامتر بسط موجک و ضریب مسیر بازگشتی گره موجک، به‌صورت تصادفی است. عملکرد شبکه پیشنهادی با استفاده از یک قاب پنج طبقه که در نرم‌افزار آباکوس شبیه سازی و با زمین لرزه لوما پریتا و سه زمین لرزه دیگر تحریک شدهاست، نشان داده شده و با روش‌های قبلی مقایسه گردیده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها، توانایی قابل توجه شبکه پیشنهادی را نشان می‌دهد. شتابنگاشت‌های این زلزله‌ها، در پایگاه اطلاعات سایت www.peer.berkeley.edu)) موجود است. واژه‌های کلیدی: موجک، شبکه عصبی موجک بازگشتی، منطق فازی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی