ニューラルネットワークによる浸透特性の評価システムの開発

利用神经网络开发穿透特性评价系统

• 批准号: 07750587
• 负责人: 竹下 祐二
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750587/
• 关键词: ニューラルネットワーク; 浸透特性; 原位置透水試験; 地下水

地下水の挙動を定量的に把握するためには、透水係数や貯留係数といった地盤の浸透特性値を精度良く計測する必要があり、原位置透水試験法として揚水試験法や単孔式透水試験がよく実施されている。しかし、従来の理論的な原位置透水試験法の解析手法は、複雑な帯水層や試験条件の下では適用が困難であった。このような場合の解析法として、数値解析手法による逆解析手法が提案されているが、(1)非線形性の強い非定常計算を大量に行う必要があり、演算時間が過大になる。(2)複数パラメータの推定に際し、観測データのシミュレートが困難である。など、原位置透水試験法の解析手法として現場での適用には問題があった。そこで、本研究では、原位置透水試験データの新しい工学的な解析手法として、階層型ニューラルネットワーク用いた浸透特性値の評価システムの開発を行った。ニューラルネットワークは人間の脳の思考パターンを手本にした、耐ノイズ性、学習・推論機能を有する情報処理システムであり、その汎用性、発展性、柔軟性により近年注目を集めているが、地盤工学の浸透問題に適用された例は見あたらない。本方法の利点は、以下の点にある。(1)原位置透水試験における非定常水位計測データと対象領域の浸透特性値との離散的な非線形関係を事前にニューラルネットワークに学習させることができる。(2)学習が終了したネットワークでは、計測された水位計測データのパターンを滑らかに内挿し、未学習の水位データ入力に対しても妥当な浸透特性値を簡単な積和演算を行うだけで極めて迅速に算定できる。(3)各種の原位置透水試験データパターンを適宜学習させることでニューラルネットワークは成長し、適用範囲が拡大してゆくと期待される。本方法を用いることにより、原位置透水試験データを現場にて迅速に解析し、従来、解析の困難であった複雑な帯水層条件下においても浸透特性を評価することが可能である。また、複数の異なるインパクトを順次帯水層に与えて、その反応を現場にて総合的に処理し、帯水層特性の工学的帯評価を行う原位置透水試験方法が検討された。

For quantitative determination of groundwater movement, permeability coefficient, storage coefficient and permeability characteristics of ground, it is necessary to measure with good accuracy, in situ permeability test method, lifting water test method and single hole permeability test method. The analytical method of the in-situ water permeable test method based on the theory of "" is difficult to apply under the conditions of complex water layers and test conditions. In this case, the analytical method and numerical value analytical method are proposed.(1) Non-linear and strong unsteady calculation is necessary. The calculation time is too long. (2)It is difficult to estimate the number of cases. The analytical method of in situ water permeability test is applied to the field. In this study, the in-situ water permeability test and the new engineering analysis method were used to evaluate the development of the water permeability test. In recent years, attention has been paid to the application of information processing, versatility, expandability, and flexibility to the problem of site engineering penetration. The method has advantages such as: (1)In-situ water permeability test, unsteady water level measurement, target field permeability characteristics, discrete nonlinear relationship, prior to the test, (2)Learn how to calculate water level measurement data quickly and accurately. (3)All kinds of water permeability test equipment are suitable for learning, application and development. This method can be used to evaluate the permeability characteristics of water in situ under the condition of rapid analysis, separation and difficulty. The method of water permeability test in situ is discussed.

项目成果

竹下 祐二: "ニューラルネットワークを用いたスラブ試験の解析方法" 第31回地盤工学研究発表会発表講演集. (発表予定). (1996)

Yuji Takeshita：“使用神经网络的板试验分析方法”第31届岩土工程研究会议论文集（预定报告）。