تخمين مدول الاستيسيته سنگ بكر با استفاده از شبكه عصبي مصنوعي و رگرسيون غير خطي

مدول الاستيسيته سنگ بكر يكي از ملزومات اساسي بسياري از مطالعات ژئومكانيكي و به ويژه پروژه هاي حفاري سنگ مي باشد. براي تعيين مستقيم مدول الاستيسيته نمونه مغزه هاي باكيفيت بالا و هندسه مناسب مورد نياز بوده و تهيه نمونه هاي مناسب از سنگ هاي شكسته و هوازده براي اين منظور به آساني امكان­پذير نيست. بنابراين مدل هاي پيش­بيني مدول الاستيسيته براساس خصوصيات شاخص سنگ بكر ارائه گرديده­اند. در اين مطالعه با استفاده از شبكه عصبي چند لايه پرسپترون با الگوريتم پس انتشار و داده هاي حاصل از آزمايشات سنگ، مطلوبترين تخمين از مدول الاستيسيته برآورد گرديده و با نتايج حاصل از روش رگرسيون غير خطي مقايسه شده است. بدين منظور، تعداد 121 داده حاصل از آزمايشات سنگ سه پروژه بهشت آباد، رودبار لرستان و سبزكوه استفاده گرديده است. پارامترهاي متعددي از جمله تخلخل، مقاومت فشاري تك محوره، سرعت موج فشاري، مقاومت كششي و چگالي در تخمين پارامتر مدول الاستيسيته مورد استفاده قرار گرفته­اند. در بهينه­يابي اجزاي شبكه عصبي، مدل شبكه عصبي با دو لايه و چهار نورون در لايه مخفي، يك نورون در لايه خروجي و يك سري داده در لايه ورودي و تابع عملكرد tansig به عنوان ساختار بهينه شبكه عصبي برآورد شده است. نتايج حاصل از روش­هاي تخمين مورد استفاده توسط معيارهاي ضريب تعيين و جذر مجموع مربعات خطا مورد مقايسه واقع شده­اند. اين مقايسه نشانگر عملكرد مطلوب­تر شبكه عصبي نسبت به رگرسيون غير خطي مي­باشد. مقاومت فشاري تك محوري، سرعت موج فشاري و مقاومت كششي غير­مستقيم به ترتيب مهم­ترين پارامترهاي تاثيرگذار بر عملكرد مدل شبكه عصبي مي­باشند.