کاربرد الگوریتم ژنتیک در آنالیز معکوس منحنی پراکندگی امواج رایلی میکروترمورهای آرایه‌ای (یادداشت فنی)

آنالیز معکوس منحنی پراکندگی امواج سطحی یکی از مسائل کاربردی در شناسایی لایه‌های زمین می‌باشد. روش‌های خطی آنالیز معکوس به علت طبیعت غیرخطی مسأله و امکان درگیر شدن عملیات بهینه‌یابی تابع هدف با جواب‌های بهینه محلی، چندان قابل اعتماد نمی‌باشند. به همین منظور جهت افزایش اطمینان از عملیات آنالیز معکوس و دستیابی به جواب‌های بهینه کلی مسأله، در این تحقیق از الگوریتم ژنتیک استفاده شده‌است. هدف نهایی الگوریتم ژنتیک در این مسأله عبارت است از یافتن پارامترهای مجهول مسأله که عبارتند از: ضخامت و سرعت موج برشی لایه‌های خاک به گونه‌ای که بیشترین تطابق میان منحنی پراکندگی تجربی به دست آمده از میکروترمورهای ثبت شده به صورت آرایه‌ای و منحنی پراکندگی تئوری به دست آمده از روابط ارائه شده توسط هسکل (1953) براساس تئوری انتشار امواج در محیط‌های لایه‌ای حاصل شود. الگوریتم ژنتیک درابتدا بهینه‌یابی را با فرض تصادفی مجهولات آغاز می‌نماید و با به کارگیری عملگرهای انتخاب، پیوند، جهش و نخبه‌گرا و تولید مجموعه جواب‌های جدید در مسیر بهبود جواب‌ها پیش می‌رود به گونه‌ای که جواب‌های هر نسل از جواب‌های نسل قبل بهتر می‌باشند. قابلیت‌های روش ارائه شده به وسیله مثالی نمونه بررسی شده‌است. در این مثال نشان داده شده‌است که اولأ روش ارائه شده تطابق بسیار خوبی بین منحنی‌های پراکندگی تئوری و تجربی ایجاد می‌نماید و ثانیأ پروفیل سرعت موج برشی به دست آمده از این روش از مطابقت خوبی با سایر روش‌های تعیین پروفیل سرعت موج برشی برخوردار است.